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互连线对电路的影响 互连线的延迟占据电路整体延迟的比例不断增加 互连线的IR电压降，引起信号电压幅度下降 芯片面积增大使连线长度增加，进一步加剧以上问题 模块 最大延迟时间(ps) Adder 600 Result Mux 60 Early Bypass Mux 100 Middle Bypass Mux 80 Late Bypass Mux 75 2mm wire 100 Itanium处理器的算术逻辑单元（ALU）结构图 如果触发器的建立时间为65ps,clk到输出Q的延迟时间为50ps 请计算电路工作的最大时钟周期 互连线 寄生电容 寄生电阻 寄生电感 互连线引起可靠性问题 互连线的RC延迟 连线的寄生电容 互连线电容 边缘效应 互连线寄生电容：特征尺寸减小 互连线 寄生电容 寄生电阻 寄生电感 互连线引起可靠性问题 互连线的RC延迟 连线的寄生电阻 连线电阻: R=R□L/W, R□=ρ/T 接触孔电阻: Rco = ρc/Wl 不同连线材料的电阻率 材料 电阻率(Ω-m) 银(Ag) 1.6×10-8 铜(Cu) 1.7×10-8 金(Au) 2.2×10-8 铝(Al) 2.7×10-8 钨(W) 5.5×10-8 不同材料的方块电阻 (针对0.25umCMOS工艺) 材料 方块电阻(Ω/□) n+、 p+扩散层 50~150 n+、 p+扩散层 （有硅化物 ） 3~5 N阱 1000 ~1500 多晶硅 150~200 多晶硅（有硅化物 ） 4~5 金属铝 0.05~0.1 减小互连线寄生电阻 Wire Spacing Comparisons Intel P856.5 Al, 0.25?m ? - 0.33 M2 ? - 0.33 M3 ? - 0.12 M4 ? - 1.11 M1 ? - 0.05 M5 Scale: 2,160 nm ? - 0.49 M2 ? - 0.49 M3 ? - 0.17 M4 ? - 1.00 M1 ? - 0.08 M5 ? - 0.07 M6 Intel P858 Al, 0.18?m IBM CMOS-8S CU, 0.18?m ? - 0.97 M1 ? - 0.10 M6 ? - 0.10 M7 ? - 0.70 M2 ? - 0.50 M3 ? - 0.50 M4 ? - 0.50 M5 From MPR, 2000 互连线 寄生电容 寄生电阻 寄生电感 互连线引起的可靠性问题 互连线的RC延迟 连线的寄生电感 寄生电感的典型值 封装引脚和键合线的寄生电容和电感
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