CMP の平坦化メカニズムとは何ですか?

デュアルダマシンは、集積回路における金属配線の製造に用いられるプロセス技術です。ダマスカスプロセスをさらに発展させたものです。貫通孔と溝を同一工程で同時に形成し、金属を充填することで、金属配線の一体製造を実現します。

なぜダマスカスと呼ばれるのでしょうか？

ダマスカスはシリアの首都であり、ダマスカス刀はその鋭さと精巧な質感で有名です。ダマスカス刀には、一種の象嵌工程が必要です。まず、ダマスカス鋼の表面に必要な模様を刻み、あらかじめ用意された材料を刻まれた溝にしっかりと象嵌します。象嵌が完成した後、表面は少し凹凸がある場合があります。職人は丁寧に磨きをかけ、全体の滑らかさを確保します。そして、この工程はチップのデュアルダマスカス工程の原型です。まず、誘電体層に溝や穴を刻み、そこに金属を充填します。充填後、余分な金属はCMPで除去されます。

デュアルダマシンプロセスの主な手順は次のとおりです。

▪ 誘電体層の堆積:

二酸化ケイ素（SiO2）などの誘電体層を半導体上に堆積するウエハース.

▪ パターンを定義するフォトリソグラフィー:

フォトリソグラフィーを使用して、誘電体層上のビアとトレンチのパターンを定義します。

▪エッチング:

ドライエッチングまたはウェットエッチングプロセスを通じて、ビアとトレンチのパターンを誘電体層に転写します。

▪ 金属の堆積:

ビアやトレンチに銅 (Cu) やアルミニウム (Al) などの金属を堆積して、金属相互接続を形成します。

▪ 化学機械研磨：

金属表面を化学機械研磨して余分な金属を除去し、表面を平らにします。

従来の金属相互接続製造プロセスと比較して、デュアル ダマシン プロセスには次の利点があります。

▪簡素化されたプロセス手順:同じプロセスステップでビアとトレンチを同時に形成することにより、プロセスステップと製造時間が削減されます。

▪製造効率の向上：デュアルダマシンプロセスは、プロセスステップの削減により製造効率を向上させ、生産コストを削減できます。

▪金属相互接続のパフォーマンスを向上:デュアルダマシンプロセスにより、より狭い金属相互接続を実現できるため、回路の集積度とパフォーマンスが向上します。

▪寄生容量と抵抗を減らす:低誘電率誘電体材料を使用し、金属相互接続の構造を最適化することで、寄生容量と抵抗を低減し、回路の速度と消費電力のパフォーマンスを向上させることができます。