CMOS制造工艺流程介绍.doc
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1、研究生课程报告题 目CMOS制造工艺流程介绍学生姓名鲁 力指导教师学 院物理与电子学院专业班级电子1602班研究生院制2017年4月CMOS制造工艺流程介绍CMOS的制作过程需要经过一系列复杂的化学和物理操作过程最后形成具有特定功能的集成电路。而做为一名集成电路专业的学生,如果对于半导体制造技术中具有代表性的CMOS制造工艺流程有个简单的了解,那么对将来进入集成电路行业是有很大帮助的。同时我也认为只有了解了CMOS的工艺才会在硬件电路设计中考虑到设计对实际制造的影响。通过查找相关资料,我发现CMOS制造工艺流程非常复杂,经过前面学者的简化主要由14个步骤组成,如下所示:(1) 双阱工艺注入在硅
2、片上生成N阱和P阱。(2) 浅槽隔离工艺隔离硅有源区。(3) 多晶硅栅结构工艺得到栅结构。(4) 轻掺杂(LDD)漏注入工艺形成源漏区的浅注入。(5) 侧墙的形成保护沟道。(6) 源漏(S/D)注入工艺形成的结深大于LDD的注入深度。(7) 接触(孔)形成工艺在所有硅的有源区形成金属接触。(8) 局部互连(LI)工艺。(9) 通孔1和钨塞1的形成(10) 金属1(M1)互连的形成。(11) 通孔2和钨塞2的形成。(12) 金属2(M2)互连的形成。(13) 制作金属3直到制作压点及合金。(14) 工艺是参数测试,验证硅片上每一个管芯的可靠性。由于这个CMOS制造工艺的流程太复杂,我主要对其中的
3、部分重要工艺做一些介绍。1、双阱注入工艺我们都知道n阱工艺是指在N阱CMOS工艺采用轻掺杂P型硅晶圆片作为衬底,在衬底上做出N阱,用于制作PMOS晶体管,而在P型硅衬底上制作NMOS晶体管;而p阱工艺是指在p阱CMOS工艺采用N型单晶硅作为衬底,在衬底上做出p阱,用于制作nMOS晶体管,而在n型硅衬底上制作pMOS晶体管。如果要双阱注入在硅片上生成N阱和P阱。那么只能N阱工艺和P阱工艺结合在双阱cmos工艺采用p型硅晶圆片作为衬底,在衬底上做出N阱,用于制作PMOS晶体管,在衬底上做出p阱,用于制作nMOS晶体管。2、浅槽隔离硅有源区浅槽隔离(Shallow Trench Isolation)
4、简称STI,此技术用来制作主动区域之间的绝缘结构已逐渐被普遍采用。STI结构的形成通常是先在半导体基底上沉积一层氮化硅层,然后图案化此氮化硅层形成硬掩膜。接着蚀刻基底,在相邻的元件之间形成陡峭的沟渠。最后,在沟渠中填入氧化物形成元件隔离结构。虽然STI工艺比LOCOS工艺拥有较佳的隔离特性,然而由于等离子体破坏,可产生大量的蚀刻缺陷,且具有尖锐角落的陡峭沟渠也会导致角落寄生漏电流(Corner Parasitic leakage),因而降低STI的隔离特性。3、 多晶硅栅结构工艺晶体管中的栅结构的制作是流程当中最关键的一步,其原因主要是:栅氧化层是工艺中最薄的薄膜;多晶硅栅是工艺中物理尺寸最小
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