Mikä on CMP:n planarisaatiomekanismi?

Dual-Damascene on prosessitekniikka, jota käytetään integroitujen piirien metalliliitäntöjen valmistukseen. Se on Damaskoksen prosessin jatkokehitys. Muotoilemalla läpireiät ja urat samanaikaisesti samassa prosessivaiheessa ja täyttämällä ne metallilla, metalliliitäntöjen integroitu valmistus toteutetaan.

Miksi sitä kutsutaan Damaskokseksi?

Damaskoksen kaupunki on Syyrian pääkaupunki, ja Damaskoksen miekat ovat kuuluisia terävyydestään ja hienosta tekstuuristaan. Työssä käytetään eräänlaista intarsiaprosessia: ensin haluttu kuvio kaiverretaan Damaskoksen teräksen pintaan ja esivalmistellut materiaalit upotetaan tiiviisti kaiverrettuihin uriin. Intarsian valmistuttua pinta voi olla hieman epätasainen. Käsityöläinen kiillottaa sen huolellisesti varmistaakseen yleisen sileyden. Tämä prosessi on prototyyppi sirun kaksois-Damaskoksen prosessista. Ensin dielektriseen kerrokseen kaiverretaan urat tai reiät, ja sitten ne täytetään metallilla. Täytön jälkeen ylimääräinen metalli poistetaan cmp-hitsauksella.

Kaksoisdamaskeeniprosessin päävaiheet ovat:

▪ Dielektrisen kerroksen kerrostuminen:

Kerrosta dielektristä materiaalia, kuten piidioksidia (SiO2), puolijohteellevohveli.

▪ Fotolitografia kuvion määrittämiseksi:

Määritä fotolitografialla läpivientien ja uurteiden kuvio dielektrisellä kerroksella.

▪Etsaus:

Siirrä reikien ja uurteiden kuvio dielektriselle kerrokselle kuiva- tai märkäetsausprosessin avulla.

▪ Metallin laskeuma:

Kerrosta metallia, kuten kuparia (Cu) tai alumiinia (Al), reikiin ja uurteisiin metalliliitosten muodostamiseksi.

▪ Kemiallinen mekaaninen kiillotus:

Metallipinnan kemiallinen mekaaninen kiillotus ylimääräisen metallin poistamiseksi ja pinnan tasoittamiseksi.

Verrattuna perinteiseen metalliliitosten valmistusprosessiin, kaksoisdamaskeeniprosessilla on seuraavat edut:

▪Yksinkertaistetut prosessivaiheet:Muodostamalla läpiviennit ja urat samanaikaisesti samassa prosessivaiheessa, prosessivaiheet ja valmistusaika lyhenevät.

▪Parannettu valmistuksen tehokkuus:Prosessivaiheiden vähentämisen ansiosta kaksoisdamaskeeniprosessi voi parantaa valmistuksen tehokkuutta ja alentaa tuotantokustannuksia.

▪Paranna metalliyhteyksien suorituskykyä:Kaksoisdamaskeeniprosessilla voidaan saavuttaa kapeammat metalliyhteydet, mikä parantaa piirien integrointia ja suorituskykyä.

▪Vähennä loiskapasitanssia ja -resistanssia:Käyttämällä matalan k-arvon dielektrisiä materiaaleja ja optimoimalla metalliyhteyksien rakennetta voidaan vähentää loiskapasitanssia ja -resistanssia, mikä parantaa piirien nopeutta ja virrankulutusta.