Dual-Damascene คือเทคโนโลยีกระบวนการที่ใช้ในการผลิตอินเตอร์คอนเนคต์โลหะในวงจรรวม ซึ่งเป็นการพัฒนาต่อยอดจากกระบวนการดามัสกัส โดยขึ้นรูปผ่านรูและร่องในเวลาเดียวกันในขั้นตอนกระบวนการเดียวกัน และเติมโลหะลงไป ทำให้สามารถผลิตอินเตอร์คอนเนคต์โลหะแบบครบวงจรได้
ทำไมถึงเรียกว่าดามัสกัส ?
เมืองดามัสกัสเป็นเมืองหลวงของซีเรียและดาบดามัสกัสมีชื่อเสียงในเรื่องความคมและเนื้อสัมผัสที่ประณีต จำเป็นต้องมีกระบวนการฝังแบบหนึ่ง: ขั้นแรกให้แกะสลักลวดลายที่ต้องการบนพื้นผิวของเหล็กดามัสกัส จากนั้นจึงฝังวัสดุที่เตรียมไว้ล่วงหน้าลงในร่องที่แกะสลักอย่างแน่นหนา หลังจากฝังเสร็จแล้ว พื้นผิวอาจไม่เรียบเล็กน้อย ช่างฝีมือจะขัดอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเรียบเนียนโดยรวม และกระบวนการนี้เป็นต้นแบบของกระบวนการดามัสกัสคู่ของชิป ขั้นแรก ร่องหรือรูจะถูกแกะสลักในชั้นไดอิเล็กตริก จากนั้นจึงเติมโลหะลงไป หลังจากเติมแล้ว โลหะส่วนเกินจะถูกกำจัดออกด้วย cmp
ขั้นตอนหลักของกระบวนการดามัสกัสคู่ประกอบด้วย:
▪ การสะสมชั้นไดอิเล็กตริก:
วางชั้นของวัสดุไดอิเล็กตริก เช่น ซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ไว้บนเซมิคอนดักเตอร์เวเฟอร์.
▪ การพิมพ์หินด้วยแสงเพื่อสร้างรูปแบบ:
ใช้การพิมพ์หินด้วยแสงเพื่อกำหนดรูปแบบของช่องผ่านและร่องบนชั้นไดอิเล็กตริก
การแกะสลัก:
ถ่ายโอนรูปแบบของ vias และ grooves ไปยังชั้นไดอิเล็กตริกผ่านกระบวนการแกะสลักแบบแห้งหรือแบบเปียก
▪ การสะสมโลหะ:
ฝากโลหะ เช่น ทองแดง (Cu) หรืออลูมิเนียม (Al) ลงในช่องผ่านและร่องเพื่อสร้างจุดเชื่อมต่อโลหะ
▪ การขัดด้วยสารเคมีเชิงกล:
การขัดผิวโลหะด้วยสารเคมีเพื่อขจัดโลหะส่วนเกินออกและทำให้พื้นผิวเรียบเสมอกัน
หากเปรียบเทียบกับกระบวนการผลิตแบบเชื่อมต่อโลหะแบบดั้งเดิม กระบวนการ Dual Damascene จะมีข้อดีดังต่อไปนี้:
▪ขั้นตอนกระบวนการที่เรียบง่าย:การสร้างช่องเจาะและร่องพร้อมกันในขั้นตอนกระบวนการเดียวกัน ทำให้ขั้นตอนกระบวนการและเวลาในการผลิตลดลง
▪เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต:เนื่องจากขั้นตอนกระบวนการลดลง กระบวนการ Dual Damascene จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนการผลิตได้
▪ปรับปรุงประสิทธิภาพของสายเชื่อมต่อโลหะ:กระบวนการดามัสกัสคู่สามารถทำให้การเชื่อมต่อโลหะแคบลงได้ จึงช่วยปรับปรุงการบูรณาการและประสิทธิภาพของวงจร
▪ลดความจุและความต้านทานของปรสิต:ด้วยการใช้วัสดุไดอิเล็กตริกที่มีค่า K ต่ำและการปรับโครงสร้างของสายเชื่อมต่อโลหะให้เหมาะสม จึงสามารถลดความจุและความต้านทานปรสิตได้ ทำให้ความเร็วและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของวงจรดีขึ้น
เวลาโพสต์: 25 พ.ย. 2567