9、双大马士革工艺介绍

9、双大马士革工艺介绍
上一节介绍大马士革工艺的由来，这一节介绍双大马士革工艺。

简单来说，大马士革工艺就是先填充一层电介质，然后干法蚀刻出金属导线图案，最后填充金属，其最大优点就是不用蚀刻金属。

大马士革工艺一般分为：single damascene；dual damascene。

single damascene工艺简单，主要是把单层金属导线制作由传统的金属蚀刻电介质沉积改为电介质蚀刻金属填充。

dual damascene工艺较为复杂，涉及Via和Trench，一般是两者一起蚀刻，最后一道金属填充，完整制程为先沉积电介质，然后干法蚀刻完成Via和Trench双镶嵌结构图案，接着沉积一层扩散阻碍层，然后沉积金属，最后进行CMP平坦化。

双大马士革工艺按照Via和Trench的次序可分为三种：Trench first；Via first；trench and via all in one
（1）Trench first是大马士革工艺发展出来最先使用的，此方法顾名思义，首先在电介质上蚀刻出trench的图案，然后进行Via的曝光和蚀刻出图案。

Trench first的缺点在于Via的光刻时，由于PR会填充在trench里面，导致PR较厚，造成曝光（exposure）和显影（development）较困难。

（2）Via first顾名思义就是先进行Via的蚀刻，然后进行trench 的蚀刻，此方法虽然解决了trench first制程中Via曝光和显影的问题，但其缺点就是PR会将先蚀刻出来的Via孔洞填满，在trench蚀刻后，Via里面可能会有PR残留（residue）。

（3）trench and via all in one顾名思义就是trench和via一起蚀刻，此方法涉及一层硬掩膜（hard mask）的蚀刻，首先还是电介质的沉积，然后再沉积一层HM，接着铺PR，曝光、显影定义出trench的图形，然后是对HM的蚀刻，接着再铺PR，曝光、显影定义出Via的图案，这里HM相当于trench的PR，最后进行trench和via同时蚀刻，一步制程同时完成trench和viad的图案。

以上即为大马士革工艺的介绍。