光学曝光技术在线视频

好 那下边

我就讲下一节

叫单大马士革

和双大马士革工艺

我们看什么叫做单大马士革

双大马士革

我们知道大马士革

是叙利亚的首都嘛

现在打仗打的很凶的叙利亚

他的首都叫做大马士革

大马士革工艺

实际上是中国的景泰蓝工艺

就是中国的景泰蓝

那么我们知道景泰蓝

是怎么做的

就是掐丝珐琅嘛

又叫景泰蓝又叫掐丝珐琅

你先拿什么

先拿铜丝或者金丝 银丝

我先给它焊好了

然后在丝当中

我给它灌珐琅

那珐琅灌着以后的话

再抛光抛平

抛平了以后

金丝 银丝闪闪发光

珐琅亮晶晶的

非常好 做一个工艺品

那么他们给它

叫做大马士革工艺

实际上就是我们中国的

景泰蓝工艺

就是镶嵌工艺

它镶嵌工艺怎么做的

跟过去的铝布线的情况

它不是很一样的

我们刚才讲了铜布线

铝布线的时候

铝它刻蚀起来比较容易

比铜比较容易

我们不是刚才讲

铜布线代替了铝布线吗

铜布线代替了铝布线了

那你

你铜布线也得实现

制作图形嘛

而且图形的要求

比铝布线的图形更要高

我们刚才讲了两大关键技术

一个关键技术

是铜布线代替铝布线

第二个的话

是干法刻蚀代替了湿法刻蚀

它到各向异性的刻蚀

可以做高精细线条

同时要什么

要解决大马士革工艺

我如何制作更精细的线条

而且将来平坦化

做平坦化的时候

多层布线平坦化的时候

也用大马士革工艺来制作

因为刚刚制作大马士革工艺

它是个怎么个意思

注意它是传统的是什么

制作金属图形的话

我先呈金属膜

我再对金属膜进行刻蚀

对金属膜进行刻蚀

那图形就出来了

大马士革工艺

跟那个工艺是正好相反

我不是先做金属膜

再对金属膜刻蚀

再做一层绝缘膜

我是先对金属膜上我开槽

注意 先开槽

二氧化硅是个

是个非金属膜嘛

我先开槽

我开了槽以后

我在这上边我做金属

做金属把槽填平了

填好了槽是肯定没问题的

同时在这上边

我还搞出一层金属层来

搞出一层金属层来以后

我再用就

Chemical Mechanical Polishing

叫做化学机械抛光

我再给它抛平

这一抛平

金属布线不就出来了吗

金属布线出来

它有什么好处

我可以做到非常平

我可以做到非常平

当我做第二次

金属布线的时候

我还在上边做

先做非金属层

我做完了非金属层

我再开槽

我做开槽的话

使槽跟这个通着的

我做通

我在槽里边填金属

填的金属的话

我再溢出来

溢出来我再抛光

抛光完了以后

就说明下边金属层

跟上边金属层我连起来

这样的话

我就避免了对金属进行刻蚀

不是铜不好刻蚀吗

你要采用电镀铜

电镀铜我刻蚀

我又 铜又不好刻蚀

我采取什么办法

我就采取大马士革工艺

是不是跟中国的景泰蓝

有点相似嘛

它是个镶嵌的过程

镶嵌过程我再抛光

一抛光

你看金属就出来了

而且非常平

而且非常平

只要是你线条

我做的足够精细的话

我金属线条

也可以做得很细

那么这就是所谓的

大马士革工艺

当然你金属

广义的金属

这里边有什么氮化钛 有钛

有钨什么这些东西都可以

然后做金属 这都是可以的

我们看这三者做比较

注意这三者做比较

这是铝布线

与铜大马士革

布线方法的比较

这边是铝布线

传统的铝布线

这种是单大马士革工艺

这个是双大马士革工艺

我们看这三者有什么区别

那么我们说铝布线

它是什么

它是你看做了

做了先做开孔了

做了个

先做了钨塞

我们前面讲了做了钨塞

做了钨塞以后的话

做成一层

在表面上做成一层铝

对铝进行刻蚀

刻蚀出图形来

然后的话

我在表面上做绝缘膜

做绝缘膜了以后

给它平坦化

它是这么个过程

注意铝

你先做出铝了以后

对铝进行刻蚀

要进行刻蚀

因为铝的刻蚀性能比较好嘛

对铝进行刻蚀

先形成图形

再做别的东西

这是铝布线的一个特点

我们再看铜布线

铜布线

注意铜布线

铜布线的话

跟前边都是跟它一样的

也是做了钨塞

做连通孔

做了钨塞

做了钨塞以后的话

我先做层间绝缘膜

注意层间绝缘膜

这个是做金属

我这个是先做层间绝缘膜

做了层间绝缘膜以后

我再做布线沟

对绝缘体进行加工

做布线沟

做完了布线沟以后的话

我在里边埋铜

埋了铜以后的话

再给它抛平

一抛平的话

再得到布线

这种布线

跟布线表面上是一样的

这是铝这是铜

但是 成膜方法是不一样的

它是先对铝膜成膜再刻蚀

它是

先对绝缘层开槽

开了槽以后

我再弄铜

所以它不是一样的

这里边

就没有对铜的一个刻蚀

避免了对铜的刻蚀

因为铜的刻蚀性能不好嘛

你看我用

叫做单大马士革

什么叫做双大马士革

双大马士革就是对

绝缘层我做两个

底下是柱塞

上边是布线

底下我可以理解

它是个圆的 圆柱下来的

上边的话是一层线

那么一层线底下是柱

一层线底下是柱

依次做好了

做完了好了以后

我往里边填铜

往里填铜

填铜就化学电镀就可以

往里填铜

填完铜以后的话

我再抛光

你看对柱塞

也填上铜了

对布线也填上铜了

两次都填了

填完了以后的话

再给它抛光

化学机械抛光叫做

Chemical Mechanical Polishing

就是化学机械抛光

抛光完了以后

再做我们层间绝缘膜

这样一下的话

既填上孔又做了布线

把这种工艺

叫做双大马士革工艺

铜的双大马士革工艺

这个的话

是铜的单大马士革工艺

这个是传统的铝布线工艺

传统的铝布线工艺

必须对铝先成铝膜

再对铝进行加工

单大马士革工艺

不是先成铝膜

是先做绝缘膜

在绝缘膜上开成孔以后

再往里边填铜

填了铜以后

再给它抛光

我这样做的结果是什么

就可以做到层层平

层层平 层层平

每层都是平的

每层都是平的

每层都是平的

你如果每层

不是每层都是平的

这就有问题了

像下雪一样

那么底下有薄 有台阶

高低不平

你下一层雪

那上边还是高低不平的

你雪很大

你最后上边的话

还有高低不平的

我这种大马士革的话

我是层层平 层层平 层层平

这样的话

对于多层布线

对于超高精细化

都有很大的好处

所以我这是讲的三大

三 除了你曝光技术

曝光技术

光源怎么进展呀

光刻胶怎么进展

曝光技术怎么进展

这些除了

这是个长久的

随着你

你特征线宽的变小

精细度变高

它总会是不断的往前进步的

光源怎么进展

曝光技术怎么进展

透光怎么进展

光刻胶怎么进展

这是逐渐的往前进展的

但是

在你深亚微米

到进入190纳米

130纳米 120纳米

90纳米 60纳米

这个过程当中

有三大关键技术

这一大关键技术

我们再重复一遍

是什么

铜布线代替铝布线

第二的话

干法刻蚀代替湿法刻蚀

第三

大马士革工艺

代替了过去的刻蚀工艺

由于这三大技术的进展

因此使集成电路技术

突飞猛进的发生了变化

你看这就是

这个图里边双大马士革工艺

你看这里边铜布线

用CVD或者是化学电

化学镀 电镀都可以成膜

这个是阻挡金属层

用氮化钛

什么碳化钛

这个是电镀

打底层

什么低k高k啊

这是阻挡膜这是

这是铜的下部布线

你看下部布线

它这里边为什么要加上一些

什么氮化钛 碳化钛

主要是防止它扩散

防止它扩散

防止它扩散用

因为温度比较高

有的温度比较防止扩散用

这个就是双大马士革工艺

双大马士革工艺

注意 里边的话

可以用电镀

也可以用化学镀

那么电镀

你要想电镀

它必须得先得导电

你如果不导电

它不能进行电镀

你要用化学镀

化学镀不能很厚

另外化学镀

它也有毒

这些都是工艺的一些问题

希望同学们有所了解

另外下边图

就是铜 双大马士革工艺的形成方法

你看它的形成方法

底下是铜

层间绝缘膜是二氧化硅

二氧化硅接着

是氮化硅

那氮化硅上面的话

还是层间绝缘膜

上边是光刻胶

注意 光刻胶完了以后

有了光刻胶以后

要铜打底

注意铜打底

下边是阻挡层

阻挡层就是刚才讲的

氮化碳

或者氮化钛

完了打底层

通打底层以后

就是电镀铜了

电镀铜完了以后

利用CMP

形成布线

CMP就是我再说一遍

是Chemical Mechanical Polishing

最后 得到了

双大马士革的铜布线

双大马士革的铜布线

既有连接孔

就是说层间互连孔

也有布线

这就完成了

好 这个是双大马士革的工艺

也是讲的

怎么形成的

你看这是生长多层绝缘膜

这个是布线间的绝缘层

这个是柱塞绝缘层

层间绝缘层

这底下是柱塞

那么利用光刻和干法刻蚀

在绝缘膜上

制作层间通孔和布线槽

这是层间通孔

这是布线槽

然后 利用溅射镀膜法

依次在表面形成阻挡金属层

和打底金属层

阻挡金属层刚才咱讲的

氮化碳或者氮化钛

那么打底金属层

就是膜层

有了打底金属层

你才能进行电镀嘛

再进行电镀

这就是沉铜

把它叫做沉铜

沉上一层铜了以后

再利用

Chemical Mechanical Polishing

对铜和阻挡金属层

进行抛光研磨

制成平坦的铜布线

这就完成了

这种完成了

实际上这种工艺过程

应该讲它比过去那个刻蚀

更来得有效

为什么来得刻蚀有效

因为刻蚀

首先它是一个有污染的过程

有污染的过程

那么第二个

对不同的金属也好

拿金属来讲

不同的金属

它刻蚀也就不一样

你还有氧化硅呀

还有氮化硅呀

还有硅呀

还有非晶硅呀

多晶硅呀等等这些东西

它用到的刻蚀液

都是不一样的

刻蚀液不一样

工艺温度不一样

工艺操作不一样

它比较复杂

那么用这种单大马士革

双大马士革工艺

应该讲它不用选择

复杂的刻蚀液

它都是采取这种

化学机械抛光嘛

它是通用的

不论什么东西

都可以用化学机械抛光

因此的话

它的工艺的一致性

工艺的可操纵性

得到线条的精度 平坦化

都比过去的电镀图形

电镀膜再进行刻蚀

要优越的多