CMOS工艺流程

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1、.-N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管〔NMOSFET〕工艺流程：半导体元件制造过程可分为前段〔FrontEnd〕制造过程:1.晶圆处理制程〔WaferFabrication；简称WaferFab〕2.晶圆针测制程〔WaferProbe〕；后段〔BackEnd〕：1.构装〔Packaging〕、2.测试制程〔InitialTestandFinalTest〕而本次课程设计主要重点在于前段晶圆的处理制作过程，故N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管〔NMOSFET〕工艺流程，概括的说就是先场氧，后栅氧，再淀多晶si，最后有源区注入。一．硅片的选取：一般采用轻参杂的p型Si衬底，晶向<1

2、00>，ρ=30~50Ω-.word.zl.-。晶圆〔晶片〕的生产由砂即〔二氧化硅〕开场，经由电弧炉的提炼复原成冶炼级的硅，再经由盐酸氯化，产生三氯化硅，经蒸馏纯化后，透过慢速分解过程，制成棒状或粒状的「多晶硅」。一般晶圆制造厂，将多晶硅融解后，再利用硅晶种慢慢拉出单晶硅晶棒。一支85公分长，重76.6公斤的8寸硅晶棒，约需2天半时间长成。经研磨、抛光、切片后，即成半导体之原料晶圆片二.初始氧化1.SiO2层厚度250A：SiO2作用：a.杂质扩散掩蔽膜b.器件外表保护或钝化膜c.MOS电容的介质材料d.MOSFET的绝缘栅材料e.电路隔离介质或绝缘介质SiO2制备：实际生产—

3、干氧-湿氧-干氧工艺。好处：既保证了SiO2的质量，又提高了氧化速度。2.氧化后淀积Si3N4，Si3N4厚度1400A。目的:选择性氧化的掩蔽膜。LPCVDSi3N4薄膜工艺：-.word.zl.-①反响剂：SiH2Cl2+NH3→Si3N4+H2+HCl②温度：700-900℃；③速率：与总压力〔或pSiH2Cl2)成正比；④特点：密度高；不易被稀HF腐蚀；化学配比好；保形覆盖；⑤缺点：应力大；三.光刻场区光刻，刻掉场区的Si3N4，不去胶,阻挡离子注入。1.涂光刻胶：2.掩膜版3.光刻：-.word.zl.-4.刻蚀Si3N4：5.去掉光刻胶：四.场区注硼250A的SiO

4、2防止隧道效应注硼是为了提高场区的外表浓度，以提高场开启优点：工艺简单问题：隔离区较宽，使IC的有效面积减少，不利于提高集成度隔离扩散引入了大的集电区-衬底和集电区-基区电容，不利于IC速度的提高。五.场区氧化，8500A-.word.zl.-氧化层是热生长形成的，此时硼将继续推进，Si3N4阻挡氧化。由于Si:SiO2=0.44:1〔体积比〕，这种做法可以降低台阶高度，称为准等平面工艺优点：1.可以减小外表的台阶高度；2.一次光刻完成的。缺点：1、鸟嘴侵蚀有源区；2、不利于后序工艺中的平坦化；3、杂质重新分布。六.去掉有源区的Si3N4和SiO2Si3N4：用磷酸腐蚀SiO2

5、：用标准的光刻腐蚀液七.预栅氧SiO2层厚度250A，为离子注入作准备。-.word.zl.-八.调整阈电压注入〔注硼〕目的：改变有源区外表的掺杂浓度，获得要求的阈电压九.去掉预栅氧十.栅氧化SiO2层厚度250A这一步需要单独做，必须生长高质量的氧化层十一.淀积多晶硅，Poly-Si，3800A。扩磷，使多晶硅成为n+型〔n+-Poly-Si〕十二.光刻Ⅱ刻多晶硅，不去胶-.word.zl.-十三.离子注入源漏区注砷〔As〕,热退火选择As作源漏区，是因为同一温度下，As的扩散系数比磷小，横向扩散距离小。到这一步，MOSFET已经形成，只是未引出电极十四.去胶，低温淀积SiO

6、2十五.光刻Ⅲ刻引线孔-.word.zl.-十六.蒸铝十七.光刻Ⅳ刻电极-.word.zl