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ULSI多层金属布线中的热效应和可靠性研究的综述报告
随着芯片尺寸和集成度不断增加，金属布线的设计和制造变得越来越具有挑战性。在超大规模集成电路（ULSI）中，金属布线的宽度和间距已经缩小到纳米级别，这带来了热效应和可靠性方面的问题。本综述将介绍有关ULSI多层金属布线中热效应和可靠性的最新研究进展。
1.热效应对ULSI多层金属布线的影响
随着集成电路晶体管的尺寸不断减小，集成度不断提高，金属布线导电阻以及与周围介质的热传递能力两方面的问题成为研究的热点。金属布线由于其受到电流作用而产生热效应，热效应的主要影响是导致金属线的电阻率增加、导通延迟时间延长、稳定性降低等。此外，金属布线与周围的介质和基底接触，这种接触会对金属布线的稳定性和耐用性产生很大的影响。
最新的研究表明，金属布线的纵向温度分布不均一，这导致了局部加热和热应力的产生，从而影响到了布线的可靠性。研究人员通过模拟和实验研究发现，金属布线的宽度和层数与热效应有很大的关系。在单层金属布线中，如果布线的宽度大于1微米，其热效应就能比较好地分散，因此其可靠性会比较好。当布线的层数增加时，其热效应也会相应增强，如果不采取措施去协调这种热效应，那么其可靠性会降低。
2.解决ULSI多层金属布线热效应的措施
为了解决ULSI多层金属布线的热效应问题，研究人员提出了一系列措施。其中，使用具有较好热导率的材料制造金属布线是一种行之有效的方法。此外，在金属布线的走向上采用湍流复合流体流动技术也可以起到分散热能的作用，提高ULSI多层金属布线的热稳定性。从材料制备中的角度来看，金属布线的材料中添加导热剂可以提高其热传导能力。
此外，金属布线在制造过程中的布线设置和设计也起到了重要的作用。通过对布线的分布、走向、宽度和层数的优化设计调整，可以协调和分散金属布线的热效应，并且提高其可靠性和稳定性。
3.结论
ULSI多层金属布线中的热效应和可靠性是目前研究的热点，同时也是制约其性能和可靠性的主要因素之一。为了解决这些问题，需要从材料制备、流体流动、布线设计和分布优化等角度入手。未来，这些措施的研究和应用将会推动ULSI多层金属布线的发展，提高其性能和可靠性。