集成电路器件工艺41213.ppt

集成电路器件工艺 2. MOS IC工艺简介 (1) Si 栅 MOS FET 工艺原理图 (2) CMOS 工艺原理图 （3）NMOS 工艺流程 基本工艺 清洗工艺 氧化工艺 扩散工艺 光刻工艺 蒸发及镀膜工艺 腐蚀工艺 清洗工艺 吸附在物体表面的杂质一般可分为： 分子型 离子型 原子型 利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质和油污发生化学反应和溶解作用 一，去除分子型杂质 H2SO4 : H2O2 = 1:1配比， 烧煮硅片表面的油脂，使其脱附 二，去除离子型 原子型杂质 1. 配制Ⅰ号液 NH4OH : H2O2 : H2O = 1 : 1 : 6 (体积比) 在电炉上煮沸几分钟，倒掉残液，用去离子水 冲洗几遍 2. 配制Ⅱ号液 HCl : H2O2 : H2O = 1 : 1 : 6 (体积比) 在电炉上煮沸10分钟左右，倒掉残液，用去离 子水冲洗30次以上。 氧化工艺 二, SiO2膜在电路中的功能 1. 杂质选择扩散的掩膜 三, 热氧化原理  1. 干氧氧化的氧化膜生长机理 Si + O2 = SiO2 2. 水汽氧化的氧化膜生长机理 Si + 2H2O = SiO2 + 2H2↑ 机理分析： （1） H2O扩散穿越SiO2, 在Si-SiO2界面与Si反应，生成SiO2。 Si + 2H2O = SiO2 + 2H2↑ （2） H2O与表面SiO2反应，生成硅烷醇，硅烷醇扩散穿越SiO2 与Si反应。 H2O + ? Si-O-Si? → ?Si-OH + HO-Si? H2 + 2(-O-Si?) ? 2(?Si-OH) （使二氧化硅网络疏松） 热氧化方式----常 规 热 氧 化（通常采用: 干氧 + 湿氧 + 干氧） 四, 氧化膜质量评价膜厚测量 1. 光干涉法： 2. 椭圆偏振法： 偏振光以一定的角度入射到样品上，在表面和界面产生折、反 射，其振幅与偏振角都发生变化。跟据偏振情况的改变，可获 得膜厚及膜的折射率。 3. MOS C-V法： 氧化膜缺陷的检测 1. 针孔 2. 氧化层错的检测 Sirtle液腐蚀, TEM成像, X射线貌相法…… 掺杂工艺 一， 概述 1.?掺杂 将所需杂质按浓度和分布的需要，掺入到半导体中，改变 半导体电学性能，以达到制备半导体器件的目的。 2.? 掺杂的意义 （1）改变材料导电性能 —— 形成电阻，欧姆接触，互连线。 （2）改变半导体的导电类型 —— 形成pn结 1. 铝合金电极 (1) AlSi (Si: 1 ~ 2 wt%) * 改善 M/Si 界面平整度。 * 抗电迁移性能提高。 * 提高机械强度。 （2）AlCu (Cu: 2 ~ 4 wt%) * 改善电迁移。 * 抗龟裂。 2. 金属阻挡层 （1） M/Si 界面平整。 （2）协调 M/Si 间的应力，提高抗龟裂性。 —— 湿法腐蚀之不足： ﹟化学药品具有毒性及腐蚀性。 ﹟各向同性腐蚀，不利于提高分辨率。 ﹟ Si3N4, Poly-Si腐蚀液可溶解光刻胶，使图形畸变。 —— 干法腐蚀方式： ﹟ 等离子腐蚀*-靠活性分子或游离基团腐蚀-各向同性腐蚀 ﹟反应离子刻蚀*-靠活性分子或离子腐蚀-各向异性腐蚀 ﹟离子束-物理腐蚀-各向异性腐蚀 (2) 干法腐蚀 —— 等离子腐蚀的原理：