第十章工艺集成.ppt

第十章 VLSI工艺集成 §3 双极工艺 标准埋层集电极工艺（SBC） 双极工艺 集电极扩散隔离工艺（CDI） 双极工艺 三重扩散工艺（3D） 改进的SBC工艺 先进的双极工艺 双多晶自对准双极工艺 主要特点 深槽隔离双多晶自对准双极工艺 §4 CMOS工艺 3 μm CMOS工艺 3 μm CMOS工艺 CMOS工艺 0.5um CMOS工艺 0.18um CMOS工艺 双阱工艺 STI隔离 LDD 全局平坦化 硅化物金属 低K介质 钨插塞 Al合金互连 工艺流程－ n-well Formation 1. 双阱工艺 衬底：p- / p+ (100)晶向 n阱形成：氧化 光刻 注入 退火 工艺流程－ p-well Formation p阱形成：光刻 注入 退火 工艺流程－ STI Trench Etch 2. 浅槽隔离工艺 STI刻蚀：SiO2生长、Si3N4淀积、隔离图形、刻蚀 工艺流程－ STI Oxide Fill STI氧化物填充： SiO2生长、沟槽CVD氧化物填充 工艺流程－ STI Formation STI氧化物平坦化：CMP 氮化物去除 工艺流程－ Poly Gate Structure Process 3. 多晶硅栅结构工艺 栅氧化层生长 多晶硅淀积与掺杂 多晶硅栅刻蚀 工艺流程－ n- LDD Implant 4. 轻掺杂漏注入工艺 n- LDD注入：光刻 注入 工艺流程－ p- LDD Implant p- LDD注入：光刻 注入 工艺流程－ Side Wall Spacer Formation 5. 侧墙形成 氧化物淀积 氧化物反刻 工艺流程－ Source/Drain Implant 6. 源/漏注入工艺 n+ S/D注入：光刻NMOS 注入 工艺流程－ Source/Drain Implant p+ S/D注入：光刻PMOS 注入 退火 工艺流程－ Contact Formation 7. 硅化物接触形成 淀积Ti 退火 选择性刻蚀Ti 工艺流程－ LI Oxide Dielectric Formation 8. 局部互连 淀积SiN 掺杂SiO2 平坦化 局部互连刻蚀 工艺流程－ LI Metal Formation PVD Ti 阻挡层Ti/TiN W淀积 平坦化W LI Oxide as a Dielectric for Inlaid LI Metal 工艺流程－ Via-1 Formation 9. 通孔和钨塞形成 通孔制作：层间介质 平坦化 光刻通孔 刻蚀 工艺流程－ Plug-1 Formation 钨塞制作：淀积Ti Ti/TiN W 平坦化W 工艺流程－ Metal-1 Interconnect Formation 10. 第一层金属互连 淀积Ti Al-Cu合金 抗反射层 光刻互连图形 工艺流程－ Via-2 Formation 第二层金属互连 通孔： 填充 ILD 光刻 刻蚀 工艺流程－ Plug-2 Formation 第二层金属互连 钨塞： Ti Ti/TiN W CMP 工艺流程－ Metal-2 Interconnect Formation 第二层金属互连 先进的CMOS工艺 栅结构: 高K金属栅（65nm） 先栅 后栅 混合栅 NMOS：Al/AlTi/TiN/HfO2/SiO2 PMOS：Al/AlTi/Ta/TiN/HfO2/SiO2 源漏： 选择性外延应变层 SiC GeSi 硅化物： TiSi2（0.18μm以上）；CoSi2（65nm以上） NiPtSi （65nm以下） 互连：Cu双镶嵌工艺＋低k介质（90nm以下） 先栅工艺 后栅工艺 后栅工艺 混合栅工艺 先进CMOS工艺流程－45nm以下 先进CMOS工艺流程－双阱 先进CMOS工艺流程－虚栅、N管LDD 先进CMOS工艺流程－源漏选择外延 先进CMOS工艺流程