Wat is het planarisatiemechanisme van CMP?

Dual-Damascene is een procestechnologie die wordt gebruikt voor de productie van metalen verbindingen in geïntegreerde schakelingen. Het is een verdere ontwikkeling van het Damascusproces. Door in dezelfde processtap gelijktijdig gaten en groeven te vormen en deze met metaal te vullen, wordt de geïntegreerde productie van metalen verbindingen gerealiseerd.

Waarom heet de stad Damascus?

Damascus is de hoofdstad van Syrië en Damascus-zwaarden staan ​​bekend om hun scherpte en verfijnde textuur. Een soort inlegproces is vereist: eerst wordt het gewenste patroon gegraveerd op het oppervlak van Damascus-staal, waarna de voorbereide materialen strak in de gegraveerde groeven worden gelegd. Nadat het inleggen is voltooid, kan het oppervlak enigszins oneffen zijn. De ambachtsman zal het zorgvuldig polijsten om de algehele gladheid te garanderen. Dit proces is het prototype van het dubbele Damascus-proces van de chip. Eerst worden groeven of gaten in de diëlektrische laag gegraveerd, waarna metaal wordt opgevuld. Na het opvullen wordt het overtollige metaal verwijderd door middel van CMP.

De belangrijkste stappen van het duale damasceenproces zijn:

▪ Afzetting van diëlektrische laag:

Breng een laag diëlektrisch materiaal, zoals siliciumdioxide (SiO2), aan op de halfgeleiderwafeltje.

▪ Fotolithografie om het patroon te definiëren:

Gebruik fotolithografie om het patroon van via's en sleuven op de diëlektrische laag te definiëren.

▪Etsen:

Breng het patroon van via's en sleuven over op de diëlektrische laag via een droog- of nat etsproces.

▪ Afzetting van metaal:

Plaats metaal, zoals koper (Cu) of aluminium (Al), in via's en sleuven om metalen verbindingen te vormen.

▪ Chemisch-mechanisch polijsten:

Chemisch-mechanisch polijsten van het metaaloppervlak om overtollig metaal te verwijderen en het oppervlak vlak te maken.

Vergeleken met het traditionele productieproces van metaalverbindingen heeft het dubbele damasceringsproces de volgende voordelen:

▪Vereenvoudigde processtappen:Door via's en sleuven gelijktijdig in dezelfde processtap te vormen, worden de processtappen en de productietijd verkort.

▪Verbeterde productie-efficiëntie:Door de reductie van processtappen kan het dubbele damasceringsproces de productie-efficiëntie verbeteren en de productiekosten verlagen.

▪Verbeter de prestaties van metalen verbindingen:Met het dual-damasceringproces kunnen smallere metalen verbindingen worden gemaakt, waardoor de integratie en prestaties van circuits worden verbeterd.

▪Verminder parasitaire capaciteit en weerstand:Door gebruik te maken van diëlektrische materialen met een lage k-waarde en door de structuur van metalen verbindingen te optimaliseren, kunnen parasitaire capaciteit en weerstand worden verminderd, waardoor de snelheid en het stroomverbruik van circuits worden verbeterd.