文章摘要
【关 键 词】 半镶嵌技术、金属化概念、RC效率、半导体行业、技术挑战
随着半导体行业的发展，传统的Cu双大马士革集成方案在关键BEOL层的金属间距降至20nm以下时将面临挑战。为了应对这一挑战，imec提出了一种新的金属化概念——半镶嵌（semi-damascene）。这种技术利用可图案化的金属如W、Mo、Ru等，通过减法蚀刻实现更高的金属线纵横比，从而改善电阻。同时，半镶嵌技术结合气隙而非低k电介质间隙填充，以降低介电常数，减少层内电容，提高RC效率。
半镶嵌技术的价值主张在于其双层金属化模块的可扩展性，减法蚀刻带来的高金属线纵横比，以及消除金属CMP的使用，简化工艺流程并改善线高控制。难熔金属的使用也提供了低通孔和线电阻，更强的耐电迁移性能，以及在减小尺寸的情况下比Cu更低的电阻。
imec的互连路线图提议逐步引入后续几代半镶嵌技术，从第一代的18nm金属间距开始，逐步增加金属线纵横比，引入气隙，以及探索新的金属。这一路线图旨在实现真正的半镶嵌集成，提供足够的RC优势。
尽管半镶嵌技术展现出了巨大的潜力，但要实现这一技术，仍需克服多层半镶嵌集成、增加纵横比以及探索新金属等挑战。imec的研究人员已经在这方面取得了一些进展，包括对不同FSAV集成选项的基准测试，以及对高纵横比金属线形成和可靠性的深入研究。此外，imec也在寻找替代导体，如二元和三元有序化合物，以进一步优化半镶嵌集成的性能。
半镶嵌金属化技术有望成为BEOL制造的下一个转折点，但要实现这一目标，需要学术界和工业界的共同努力，以及更多的数据和投入。随着技术的不断发展和优化，半镶嵌技术有望为半导体行业带来新的突破。
原文和模型
【原文链接】 阅读原文 [ 4271字 | 18分钟 ]
【原文作者】 半导体行业观察
【摘要模型】 moonshot-v1-32k
【摘要评分】 ★★★★★
