New-Tech Magazine | July 2022 | Digital Edition

השוואה בין עלותה של שיטת שיקוע :2 תמונה « Damascene כפולה לעלותה של שיטת שיקוע Damascene ננומטר. 18 למחצה לייצור מחברים למחצה ברוחב IMEC קרדיט:

) איכול imec: a למחצה של Damascene שיטת השיקוע :1 תמונה « Mx]); רותניום (ליצירת פס התחתון בשכבה המקומית של מחבר הביניים [ ) מילוי קדח המעבר ויצירת d ) איכול קדח המעבר; ו־ c ) מילוי המרווחים; b .) VLSI 2022 ) (התמונה הוצגה בכינוס Mx+1 הפס העליון ( IMEC קרדיט:

מתפקדים עם יכולת יישור עצמית הייתה תמיד משאת נפשם של חוקרי טכנולוגיית השיקוע למחצה. הגענו להישג פורץ הדרך Damascene הזה בזכות שיתוף פעולה יוצא מן הכלל בין קבוצות ההשתלה, ליתוגרפיה, איכול והניקיון . טכנולוגיית השיקוע עם יכולת היישור imec ב־ העצמי שפיתחנו מפצה על שגיאות מיקום של ננומטר וסוללת את הדרך לעתיד." 5 עד ל־ היישור עצמי של החלק התחתון הושג באמצעות הסרה בררנית של סיליקון ניטריד לאחר מילוי המרווחים, מה שהוביל להיווצרות קדח המעבר על גבי שטחו של פס המתכת התחתון מבלי לחרוג ממנו.

הסוד טמון בקדחי מעבר עם יכולת יישור עצמית בגדלים הזעירים שעליהם אנחנו מדברים, מיקום קדח המעבר מעל לפסים הצרים הוא המפתח להצלחתה של טכנולוגיית השיקוע למחצה. אם קדח המעבר Damascene והפסים (בחלקו העליון והתחתון של הקדח) לא מיושרים זה עם זה, קיים סיכון לדליפה בין המעבר לפס סמוך. הדליפות האלו נגרמות בשל שגיאה גדולה מדי במיקום הקדח בשיטה המסורתית. imec גייל מורדוק, חברה בסגל הטכני ב־ מרחיבה: "מציאת דרך ליצירת קדחי מעבר

יתרונותיה של שיטת השיקוע למחצה Damascene למחצה כמה Damascene לשיטת השיקוע יתרונות מבטיחים על פני שיטת השיקוע כפולה המסורתית בבניית מחברי Damascene ביניים זעירים. זולט טוקיי, עמית מחקר , imec וראש תכנית מחברי הביניים הזעירים ב־ מסביר: "בראש ובראשונה, היא מאפשרת יחס צירים גבוה יותר מבלי לאבד שליטה על הקיבול, כך שהיא חסינה יותר בפני תופעת העיכוב אות. שנית, מכיוון שאין צורך בשיוף ) להסרת עודפי מתכת בסיום CMP כימי־מכני ( התהליך, תהליך הייצור הופך לפשוט וזול יותר. למחצה Damascene ולסיום, בשיטת השיקוע נעשה שימוש במתכת קלה לעיצוב שלא זקוקה ) או Mo ), מוליבדן ( W למחסום כמו טונגסטן ( ). שימוש במתכות שלא זקוקות Ru רותניום ( למחסום מתכת, בשונה מנחושת, מאפשר למחבר הביניים לנצל את כל אזור המוליכות וכך להבטיח התנגדות קדח מעבר תחרותית גם בגדלים זעירים". עם היתרונות באים כמובן גם לא מעט אתגרים שעליהם צריך להתגבר לפני ששיטת הייצור החדשה תוכל להבשיל לכדי יישום תעשייתי. הצעד הראשון הוא הדגמת מבנה מתפקד המורכב משתי שכבות מתכת. עד כה, הודגמו יתרונות השיטה רק imec במודלים ובהדמיות, ואילו עכשיו מציגה בפעם הראשונה אב טיפוס ניסיוני של התקן המורכב משתי שכבות שייוצר בטכנולוגיית למחצה. Damascene שיקוע

(משמאל) ולרוחב Mx קדח מעבר עם יכולת יישור עצמי לאורך שכבת :3 תמונה « (מימין). תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים חודר של מיקום קדח המעבר על Mx שכבת .) VLSI 2022 ננומטר (התמונה הוצגה בכינוס 18 גבי פסי רותניום ברוחב IMEC קרדיט:

New-Tech Magazine l 52