前工程(ウェハプロセス)

配線工程(メタライゼーション)エンジニア

最終更新:2026-09-28

この職種は何をするのか

配線工程(メタライゼーション)エンジニアは、トランジスタ同士をつなぐ金属配線を形成する工程を担当する職種です。スパッタリング(PVD)でバリアメタルとシード層を付け、電解めっきで銅を埋め込み、CMPで平坦化するデュアルダマシン工程が中心です。微細化で配線が細くなるほど抵抗と信頼性(エレクトロマイグレーション)が厳しくなり、コバルトやルテニウムといった新材料の評価も担います。

仕事内容

バリア・シード層の形成

銅がシリコンや絶縁膜に拡散しないよう、TaN/Taなどのバリアメタルを穴の底と側壁に均一に付けます。穴が細くなるほど、バリアを薄くしつつ連続膜を保つ条件が難しくなります。

めっきによる埋め込み

電解めっきの添加剤と電流条件を調整し、穴や溝を底から埋め上げてボイドを残さないようにします。めっき液の成分管理も日常業務です。

配線抵抗と信頼性の評価

シート抵抗やビア抵抗を測定し、エレクトロマイグレーションやストレスマイグレーションの試験結果を見て、配線構造と工程条件を決めます。

新しい配線材料の評価

最下層の細い配線ではコバルトやルテニウム、モリブデンが銅の代替として検討されています。裏面電源供給(BSPDN)のように配線構造自体が変わる世代の立ち上げにも関わります。

担当する工程・装置

PVD装置半導体製造装置 / 前工程装置 / 成膜装置スパッタリング装置半導体製造装置 / 前工程装置 / 成膜装置めっき装置(電解銅めっき)半導体製造装置 / 前工程装置 / 成膜装置金属CMP装置半導体製造装置 / 前工程装置 / CMP装置シート抵抗測定装置半導体製造装置 / 前工程装置 / 計測装置スパッタリングターゲット半導体製造装置 / 材料

必要になる知識・用語

銅配線(ダマシン法)Copper Interconnect / Damascene ProcessデュアルダマシンDual DamasceneバリアメタルBarrier Metal / Diffusion BarrierECD(電解めっき・電気化学堆積)Electrochemical DepositionPVDPhysical Vapor DepositionスパッタリングSputteringエレクトロマイグレーションElectromigrationストレスマイグレーションStress Migration多層配線Multilevel Interconnectコバルト配線Cobalt Interconnectルテニウム配線Ruthenium InterconnectBSPD(裏面電源配電ネットワーク)Backside Power Delivery Network (BSPDN)

主な企業

Applied MaterialsUSLam ResearchUSULVAC(アルバック)JP荏原製作所JPJX金属(JX Advanced Metals)JP田中貴金属工業(Tanaka Precious Metals)JPTSMC(台湾積体電路製造)TW

関連する技術比較

銅配線とコバルト・ルテニウム配線の違い(先端ノード配線材料の比較)銅配線とアルミ配線の違い(半導体配線の比較)CVDとPVDの違い(成膜プロセス比較)Cu-CMPとW-CMPの違い(メタルCMPの比較)裏面電源供給(BSPDN)と表面電源配線の違い

よくある質問

配線工程はFEOLとBEOLのどちらですか?

BEOL(Back End of Line)です。トランジスタを作るFEOLの後、何層もの配線を積み上げる工程を指します。先端ロジックでは配線層が十数層に達し、工程数の大きな割合を占めます。

めっきの知識は必要ですか?

銅配線を担当するなら必須です。電気化学の基礎と、添加剤(促進剤・抑制剤・平滑剤)の働きを理解していないと、ボイドの原因を追えません。

銅配線はこの先も使われ続けますか?

太い上層配線では当面銅が主流ですが、最下層の極細配線では抵抗上昇が問題になり、コバルト・ルテニウム・モリブデンへの置き換えが進んでいます。材料の転換期に立ち会える分野です。

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