Dual-Damascene ist eine Prozesstechnologie zur Herstellung metallischer Verbindungen in integrierten Schaltkreisen. Es handelt sich um eine Weiterentwicklung des Damaszener-Verfahrens. Durch die gleichzeitige Ausbildung von Durchgangslöchern und Rillen im selben Prozessschritt und deren Füllung mit Metall wird die integrierte Herstellung metallischer Verbindungen realisiert.
Warum heißt es Damaskus?
Damaskus ist die Hauptstadt Syriens. Damaszener Schwerter sind für ihre Schärfe und exquisite Textur bekannt. Ein Intarsienverfahren ist erforderlich: Zunächst wird das gewünschte Muster in die Oberfläche des Damaszener Stahls eingraviert. Anschließend werden die vorbereiteten Materialien dicht in die eingravierten Rillen eingelegt. Nach der Intarsienarbeit kann die Oberfläche leicht uneben sein. Der Handwerker poliert sie sorgfältig, um eine glatte Oberfläche zu gewährleisten. Dieses Verfahren ist der Prototyp des dualen Damaszener-Chip-Verfahrens. Zunächst werden Rillen oder Löcher in die dielektrische Schicht eingraviert und anschließend mit Metall gefüllt. Nach dem Füllen wird das überschüssige Metall mittels CMP entfernt.
Die wichtigsten Schritte des Dual-Damascene-Prozesses umfassen:
▪ Abscheidung der dielektrischen Schicht:
Eine Schicht aus dielektrischem Material, beispielsweise Siliziumdioxid (SiO2), wird auf dem Halbleiter abgeschiedenWafer.
▪ Fotolithografie zur Definition des Musters:
Verwenden Sie die Fotolithografie, um das Muster der Durchkontaktierungen und Gräben auf der dielektrischen Schicht zu definieren.
▪Radierung:
Übertragen Sie das Muster der Durchkontaktierungen und Gräben durch einen Trocken- oder Nassätzprozess auf die dielektrische Schicht.
▪ Abscheidung von Metall:
Tragen Sie Metall wie Kupfer (Cu) oder Aluminium (Al) in Durchkontaktierungen und Gräben auf, um Metallverbindungen zu bilden.
▪ Chemisch-mechanisches Polieren:
Chemisch-mechanisches Polieren der Metalloberfläche, um überschüssiges Metall zu entfernen und die Oberfläche zu glätten.
Im Vergleich zum herkömmlichen Herstellungsprozess von Metallverbindungen bietet das Dual-Damascene-Verfahren folgende Vorteile:
▪Vereinfachte Prozessschritte:Durch die gleichzeitige Bildung von Vias und Gräben im selben Prozessschritt werden die Prozessschritte und die Fertigungszeit reduziert.
▪ Verbesserte Fertigungseffizienz:Durch die Reduzierung der Prozessschritte kann das Dual-Damascene-Verfahren die Fertigungseffizienz verbessern und die Produktionskosten senken.
▪Verbesserung der Leistung von Metallverbindungen:Mit dem Dual-Damascene-Prozess lassen sich schmalere Metallverbindungen erzielen, wodurch die Integration und Leistung von Schaltkreisen verbessert wird.
▪Reduzierung der parasitären Kapazität und des Widerstands:Durch die Verwendung von Low-k-Dielektrika und die Optimierung der Struktur von Metallverbindungen können parasitäre Kapazität und Widerstand reduziert und so die Geschwindigkeit und der Stromverbrauch von Schaltkreisen verbessert werden.
Veröffentlichungszeit: 25. November 2024