Dual-Damascene is een procestechnologie die wordt gebruikt voor de productie van metalen interconnecties in geïntegreerde schakelingen. Het is een verdere ontwikkeling van het Damascus-proces. Door in dezelfde processtap tegelijkertijd doorgaande gaten en groeven te vormen en deze met metaal te vullen, wordt de geïntegreerde productie van metalen interconnecties mogelijk gemaakt.
Waarom heet het Damascus?
Damascus is de hoofdstad van Syrië en Damascus-zwaarden staan bekend om hun scherpte en verfijnde textuur. Een speciaal inlegproces is vereist: eerst wordt het gewenste patroon in het oppervlak van het Damascusstaal gegraveerd, waarna de voorbereide materialen nauwkeurig in de gegraveerde groeven worden ingelegd. Na het inleggen kan het oppervlak enigszins oneffen zijn. De vakman polijst het zorgvuldig om een algehele gladheid te garanderen. Dit proces is de basis voor het dubbele Damascus-proces. Eerst worden groeven of gaten in de diëlektrische laag gegraveerd, waarna deze met metaal worden gevuld. Na het vullen wordt het overtollige metaal verwijderd met behulp van een metaalpolijstmachine (CMP).
De belangrijkste stappen van het duale damasceneerproces zijn:
▪ Afzetting van de diëlektrische laag:
Breng een laag diëlektrisch materiaal, zoals siliciumdioxide (SiO2), aan op de halfgeleider.wafeltje.
▪ 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 door middel van een droog of nat etsproces.
▪ Metaalafzetting:
Breng metaal, zoals koper (Cu) of aluminium (Al), aan in via's en sleuven om metalen interconnecties te vormen.
▪ Chemisch-mechanisch polijsten:
Chemisch-mechanisch polijsten van het metalen oppervlak om overtollig metaal te verwijderen en het oppervlak vlak te maken.
Vergeleken met het traditionele productieproces voor metalen interconnecties, biedt het dual damascene-proces de volgende voordelen:
▪Vereenvoudigde processtappen:Door via's en sleuven gelijktijdig in dezelfde processtap aan te brengen, worden het aantal processtappen en de productietijd verkort.
▪Verbeterde productie-efficiëntie:Door de vermindering van processtappen kan het duale damascene-proces de productie-efficiëntie verbeteren en de productiekosten verlagen.
▪Verbeter de prestaties van metalen interconnecties:Het duale damascene-proces maakt het mogelijk om smallere metalen interconnecties te realiseren, waardoor de integratie en prestaties van circuits verbeteren.
▪Verminder parasitaire capaciteit en weerstand:Door gebruik te maken van diëlektrische materialen met een lage diëlektrische constante (low-k) en de structuur van metalen interconnecties te optimaliseren, kunnen parasitaire capaciteit en weerstand worden verminderd, waardoor de snelheid en het energieverbruik van circuits verbeteren.
Geplaatst op: 25 november 2024