n井之形成.PPT

Figure 7 - 目的 研讀本章內容後，你將可學習到： 畫出一般典型次微米CMOS IC製造之流程圖。 對晶圓製造6個主要區域及分類／測試區域有深入了解。 能說出CMOS最重要的14個製程步驟。 了解每一CMOS製程步驟中關鍵性過程及設備。 MOS製程流程之主要製造步驟 CMOS製造流程 晶圓廠製造區域 擴散 微影 蝕刻 離子植入 薄膜 研磨 CMOS製造步驟 參數測量 高溫爐管之簡單構造圖 次微米廠之微影工作站 光學微影製程模組之簡圖 電漿乾蝕刻機台之簡圖 離子植入機之簡圖 次微米晶圓製造研磨區 CVD組合機台及製程反應室之簡易圖 次微米晶圓製造研磨區 CMOS的製造步驟分述如下： 雙井製作 淺溝渠隔離之製程 多晶矽閘極結構之製程 輕摻雜汲極(LDD)植入製程 側壁間隙壁之形成 源／汲極離子植入製程 接觸形成 區域內連線製程 介質孔－1及插塞－1之形成 金屬－1內連線之形成 介質孔－2及插塞－2之形成 金屬－2內連線之形成 金屬－3至墊蝕刻及合金 參數測量 n井之形成 p井之形成 STI溝渠蝕刻 STI氧化物充填 STI形成 多晶矽閘極結構製程 n? LDD植入 p? LDD植入 側壁間隙壁之形成 n? 源/汲區域離子植入 P? S/D植入 接觸形成 LI氧化物對於鑲嵌LI金屬為一介電質 LI氧化層介電質之形成 LI Metal Formation 介質孔-1形成 插塞-1形成 多晶矽、鎢LI及鎢插塞之微觀圖 金屬-1內連線形成 第一金屬層在鎢介質孔上之SEM微觀 介質孔-2形成 插塞-2形成 金屬-2內連線形成 0.18?m全橫切面圖 微處理器之橫切面SEM圖 使用微探針之晶圓電性測量 Micrograph courtesy of Integrated Circuit Engineering 多晶矽 鎢 LI 鎢插塞 照片 9.4 圖 9.25 薄膜 擴散 黃光 植入 蝕刻 研磨 n井 p井 p?磊晶層 p+矽基板 Al + Cu (1%)沈積 LI氧化物 Ti沈積 金屬-1蝕刻 TiN沈積 Micrograph courtesy of Integrated Circuit Engineering 照片 9.5 圖 9.26 薄膜 擴散 黃光 植入 蝕刻 研磨 n井 p?磊晶層 p+矽基板 氧化層研磨 LI氧化物 ILD-2氧化層沈積 ILD-2間隙充填 ILD-2氧化層 蝕刻(介質孔-2形成) p井 圖 9.27 薄膜 擴散 黃光 植入 蝕刻 研磨 p井 p?磊晶層 p+矽基板 鎢研磨 LI氧化物 Ti/TiN沈積 Ti沈積 鎢沈積(插塞-2) n井 圖 9.28 金屬-2沈積至蝕刻 ILD-3氧化層研磨 介質孔-3／插塞-3形成 填溝 LI氧化層 p井 p? 磊晶層 p? 矽基板 n井 圖 9.29 保護層 接合墊金屬 p+ 矽基板 LI氧化層 STI n井 p井 ILD-1 ILD-2 ILD-3 ILD-4 ILD-5 M-1 M-2 M-3 M-4 多晶矽 閘極 p? 磊晶層 p+ n+ ILD-6 LI金屬 Via p+ p+ n+ n+ Micrograph courtesy of Integrated Circuit Engineering 照片 9.6 * 半導體製造技術第 9 章IC製造概述 Used with permission from Advanced Micro Devices 圖 9.1 Used with permission from Advanced Micro Devices 氧化(場氧化層) 矽基板 二氧化矽 氧 光阻顯影 氧化層 光阻旋塗 光阻 光罩 ? 晶圓對準與曝光 光罩 UV光 曝光之光阻 曝光之光阻 G S D 主動區域 上層氮化矽 S D G 氮化矽 氮化矽沈積 接觸窗 S D G 接觸窗蝕刻 離子植入 resist ox D G 離子束掃瞄 S 金屬沈積及蝕刻 drain S D G 金屬接觸 多晶矽沈積 多晶矽 矽烷氣體 摻雜氣體 氧化(閘極氧化層) 閘極氧化層 氧 光阻線條 氧化層 RF 功率 氧離子化氣體 Oxide Etch 光阻 氧化層 RF 功率 離子化CF4氣體 多晶矽光罩及蝕刻 RF Power 氧化物 離子化CCl4氣體 多晶矽匣極 RF 功率 在次微米CMOS IC製造廠中，典型的晶圓製造流程模型 測試／分類 植入 擴散 蝕刻 研磨 黃光 晶圓製造完成