CMOS工艺流程与MOS电路版图举例1

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1、该图的说明a沟道长度3λbGS/GD覆盖λcp+，n+最小宽度3λdp+，n+最小间距3λep阱与n+区间距2λf孔距扩散区最小间距2λgAl覆盖孔λ孔2λ×3λ或3λ×3λhAl栅跨越p+环λiAl最小宽度4λjAl最小间距3λp+Al1n+2)铝栅、硅栅MOS器件的版图硅栅MOS器件铝栅MOS器件Source/Drain:Photomask(darkfield)ClearGlassChromiumCrossSection铝栅MOS工艺掩膜版的说明Gate:Photomask(darkfield)ClearGlassChromiumCrossSectionContacts:Photom

2、ask(darkfield)ClearGlassChromiumCrossSectionMetalInterconnects:Photomask(lightfield)ChromiumClearGlassCrossSection硅栅硅栅MOS器件工艺的流程Process(1)刻有源区正胶Process(2)刻多晶硅与自对准掺杂Self-AlignDopingProcess(3)刻接触孔、反刻铝fieldoxide(FOX)metal-polyinsulatorthinoxide3)铝栅工艺CMOS反相器版图举例图2为铝栅CMOS反相器版图示意图。可见，为了防止寄生沟道以及p管、n管的相互

3、影响，采用了保护环或隔离环：对n沟器件用p+环包围起来，p沟器件用n+环隔离开，p+、n+环都以反偏形式接到地和电源上，消除两种沟道间漏电的可能。图2铝栅CMOS反相器版图示意图版图分解：刻P阱2.刻P+区/保护环3.刻n+区/保护带4.刻栅、预刻接触孔5.刻接触孔6.刻Al7.刻纯化孔P+区保护环n+区/保护带3版图分解：1.刻P阱2.刻P+区/环3.刻n+区4.刻栅、预刻接触孔5.刻接触孔6.刻Al7.刻纯化孔4版图分解：1.刻P阱2.刻P+区/环3.刻n+区4.刻栅、预刻接触孔5.刻接触孔6.刻Al7.刻纯化孔4)硅栅MOS版图举例E/ENMOS反相器刻有源区刻多晶硅栅刻NM

4、OS管S、D刻接触孔反刻Al图5E/ENMOS反相器版图示意图E/DNMOS反相器刻有源区刻耗尽注入区刻多晶硅栅刻NMOS管S、D刻接触孔反刻Al图6E/DNMOS反相器版图制备耗尽型MOS管在MOS集成电路中，有些设计需要采用耗尽型MOS管，这样在MOS工艺过程中必须加一块光刻掩膜版，其目的是使非耗尽型MOS管部分的光刻胶不易被刻蚀，然后通过离子注入和退火、再分布工艺，改变耗尽型MOS管区有源区的表面浓度，使MOS管不需要栅电压就可以开启工作。然后采用干氧－湿氧－干氧的方法进行场氧制备，其目的是使除有源区部分之外的硅表面生长一层较厚的SiO2层，防止寄生MOS管的形成。硅栅CMOS

5、与非门版图举例刻P阱刻p+环刻n+环刻有源区刻多晶硅栅刻PMOS管S、D刻NMOS管S、D刻接触孔反刻Al图7硅栅CMOS与非门版图8硅栅P阱CMOS反相器版图设计举例5.刻NMOS管S、D6.刻接触孔7.反刻Al(W/L)p=3(W/L)n1.刻P阱2.刻有源区3.刻多晶硅栅4.刻PMOS管S、D1.刻P阱2.刻有源区3.刻多晶硅栅4.刻PMOS管S、D5.刻NMOS管S、DVDDVoViVss7.反刻Al6.刻接触孔VDDViVssVo光刻1与光刻2套刻光刻2与光刻3套刻光刻3与光刻4套刻光刻胶保护光刻4与光刻5套刻光刻胶保护刻PMOS管S、D刻NMOS管S、DDDSS光刻5与光刻6

6、套刻VDDViVssVo光刻6与光刻7套刻VDDViVDDVoViVssVDDViVssVoViVoT2W/L=3/1T1W/L=1/1PolyDiffAlconP阱ViVssVoVDD5)P阱硅栅单层铝布线CMOS的工艺过程下面以光刻掩膜版为基准，先描述一个P阱硅栅单层铝布线CMOS集成电路的工艺过程的主要步骤，用以说明如何在CMOS工艺线上制造CMOS集成电路。（见教材第7--9页，图1.12）CMOS集成电路工艺--以P阱硅栅CMOS为例1、光刻I---阱区光刻，刻出阱区注入孔N-SiSiO22、阱区注入及推进，形成阱区N-subP-well3、去除SiO2，长薄氧，长Si3N4N

7、-subP-wellSi3N4薄氧