Mikä on CMP:n planarisointimekanismi?

Dual-Damascene on prosessitekniikka, jota käytetään integroitujen piirien metalliliitäntöjen valmistukseen. Se on Damaskoksen prosessin jatkokehitys. Muodostamalla läpimeneviä reikiä ja uria samaan aikaan samassa prosessivaiheessa ja täyttämällä ne metallilla, metalliliitosten integroitu valmistus toteutetaan.

Miksi sitä kutsutaan Damaskokseksi?

Damaskoksen kaupunki on Syyrian pääkaupunki, ja Damaskoksen miekat ovat kuuluisia terävyydestään ja hienosta koostumuksestaan. Tarvitaan eräänlainen upotusprosessi: ensin vaadittu kuvio kaiverretaan Damaskosteräksen pintaan ja esivalmistetut materiaalit upotetaan tiiviisti kaiverrettuihin uriin. Kun upotus on valmis, pinta voi olla hieman epätasainen. Käsityöläinen kiillottaa sen huolellisesti varmistaakseen yleisen sileyden. Ja 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:llä.

Dual damascene -prosessin päävaiheet ovat:

▪ Dielektrisen kerroksen kerrostaminen:

Levitä kerros dielektristä materiaalia, kuten piidioksidia (SiO2), puolijohteen päällevohveli.

▪ Fotolitografia kuvion määrittelemiseksi:

Käytä fotolitografiaa määrittämään dielektrisen kerroksen läpivientien ja kuoppien kuvio.

▪Etsaus:

Siirrä läpivientien ja kaivojen kuvio dielektriseen kerrokseen kuiva- tai märkäsyövytysprosessin kautta.

▪ Metallin pinnoitus:

Aseta metallia, kuten kuparia (Cu) tai alumiinia (Al), läpivienteihin ja kaivantoihin metalliliitosten muodostamiseksi.

▪ Kemiallinen mekaaninen kiillotus:

Metallipinnan kemiallinen mekaaninen kiillotus ylimääräisen metallin poistamiseksi ja pinnan tasoittamiseksi.

Verrattuna perinteiseen metallien yhteenliittämisprosessiin, kaksoisdamasseeniprosessilla on seuraavat edut:

▪ Yksinkertaistetut prosessin vaiheet:muodostamalla läpivientejä ja kaivantoja samanaikaisesti samassa prosessivaiheessa prosessivaiheet ja valmistusaika lyhenevät.

▪Parempi valmistusteho:prosessivaiheiden vähentämisen vuoksi kaksoisdamasseeniprosessi voi parantaa valmistustehokkuutta ja vähentää tuotantokustannuksia.

▪Paranna metalliliitosten suorituskykyä:dual damascene -prosessilla voidaan saavuttaa kapeammat metalliliitokset, mikä parantaa piirien integrointia ja suorituskykyä.

▪Vähennä loiskapasitanssia ja -vastusta:käyttämällä matalan k-arvoisia dielektrisiä materiaaleja ja optimoimalla metalliliitäntöjen rakennetta, loiskapasitanssia ja -vastusta voidaan vähentää, mikä parantaa piirien nopeutta ja tehonkulutusta.