CMOS工艺流程.版图.剖面.ppt

CMOS工艺流程与MOS电路版图举例 ; 1) 简化N阱CMOS工艺演示;氧化层生长;曝光;氧化层的刻蚀;N阱注入;形成N阱;氮化硅的刻蚀;场氧的生长;去除氮化硅;重新生长二氧化硅（栅氧）;生长多晶硅;刻蚀多晶硅;刻蚀多晶硅;P+离子注入;N+离子注入;生长磷硅玻璃PSG;光刻接触孔;刻铝;刻铝;光刻8，刻压焊孔掩膜版;2) 清华工艺录像;初始氧化;光刻1，刻N阱;N阱形成;Si3N4淀积;光刻2，刻有源区，场区硼离子注入;场氧1;光刻3;场氧2;栅氧化，开启电压调整;多晶硅淀积;光刻4，刻NMOS管硅栅，磷离子注入形成NMOS管;光刻5，刻PMOS管硅栅，硼离子注入及推进，形成PMOS管;磷硅玻璃淀积;光刻6，刻孔、磷硅玻璃淀积回流（图中有误，没刻出孔);蒸铝、光刻7，刻铝、光刻8，刻钝化孔（图中展示的是刻铝后的图形）;离子注入的应用;39;N阱硅栅CMOS工艺流程;形成N阱 初始氧化，形成缓冲层，淀积氮化硅??? 光刻1，定义出N阱 反应离子刻蚀氮化硅层 N阱离子注入，先注磷31P+ ，后注砷75As+;形成P阱 在N阱区生长厚氧化层，其它区域被氮化硅层保护而不会被氧化 去掉光刻胶及氮化硅层 P阱离子注入，注硼;推阱 退火驱入，双阱深度约1.8μm 去掉N阱区的氧化层;形成场隔离区 生长一层薄氧化层 淀积一层氮化硅 光刻2场隔离区，非隔离区被光刻胶保护起来 反应离子刻蚀氮化硅 场区硼离子注入以防止场开启 热生长厚的场氧化层 去掉氮化硅层;阈值电压调整注入 光刻3，VTP调整注入 光刻4，VTN调整注入;;;形成N管源漏区 光刻6，利用光刻胶将PMOS区保护起来 离子注入磷或砷，形成N管源漏区 形成P管源漏区 光刻7，利用光刻胶将NMOS区保护起来 离子注入硼，形成P管源漏区;;形成第一层金属 淀积金属钨(W)，形成钨塞;;;合金 形成钝化层 在低温条件下(小于300℃)淀积氮化硅 光刻11，钝化版 刻蚀氮化硅，形成钝化图形 测试、封装，完成集成电路的制造工艺 CMOS集成电路采用(100)晶向的硅材料;4) 图解双阱硅栅CMOS制作流程; 首先进行表面清洗，去除wafer表面的保护层和?杂质，三氧化二铝必须以高速粒子撞击，并?用化学溶液进行清洗。; 然后在表面氧化二氧化硅膜以减小后一步氮化硅对晶圆的表面应力。? 涂覆光阻(完整过程包括，甩胶→预烘→曝光→显影→后烘→腐蚀→去除光刻胶)。其中二氧化硅以氧化形成，氮化硅LPCVD沉积形成(以氨、硅烷、乙硅烷反应生成)。; 光刻技术去除不想要的部分，此步骤为定出P型阱区域。 (所谓光刻胶就是对光或电子束敏感且耐腐蚀能力强的材料，常用的光阻液有S1813,AZ5214等)。光刻胶的去除可以用臭氧烧除也可用专用剥离液。氮化硅用180℃的磷酸去除或含CF4气体的等离子刻蚀(RIE)。???????????????; ??在P阱区域植入硼(+3)离子，因硅为+4价，所以形成空洞，呈正电荷状态。(离子植入时与法线成7度角，以防止发生沟道效应，即离子不与原子碰撞而直接打入)。每次离子植入后必须进行退火处理，以恢复晶格的完整性。(但高温也影响到已完成工序所形成的格局)。??; LOCOS (local?oxidation?of?silicon)选择性氧化：湿法氧化二氧化硅层，因以氮化硅为掩模会出现鸟嘴现象，??影响尺寸的控制。二氧化硅层在向上生成的同时也向下移动，为膜厚的0.44倍，所以在去除二氧化硅层后，出现表面台阶现象。湿法氧化快于干法氧化，因OH基在硅中的扩散速度高于O2。硅膜越厚所需时间越长。??????????????????; 去除氮化硅和表面二氧化硅层。露出N型阱区?域。(上述中曝光技术光罩与基片的距离分为接触式、接近式和投影式曝光三种，常用投影式又分为等比和微缩式。曝光会有清晰度和分辩率，所以考虑到所用光线及波长、基片表面平坦度、套刻精度、膨胀系数等)。; 离子植入磷离子(+5)，所以出现多余电子，呈现负电荷状态。电荷移动速度高于P型约0.25倍。以缓冲氢氟酸液去除二氧化硅层。??; 在表面重新氧化生成二氧化硅层，LPCVD沉积?氮化硅层，以光阻定出下一步的field?oxide区域。; 在上述多晶硅层外围，氧化二氧化硅层以作为保护。涂布光阻，以便利用光刻技术进行下一步的工序。; ???形成NMOS，以砷离子进行植入形成源漏极。?此工序在约1000℃中完成，不能采用铝栅极工艺，因铝不能耐高温，此工艺也称为自对准工艺