集成电路制造工艺(II)

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1、第5章实际CMOS逻辑电路工艺介绍1作为集成电路的设计人员，虽然不直接参加集成电路工艺的设计和制造，但是一定要对自己设计的集成电路所用的工艺有有透彻的了解，才能得心应手完成设计工作。在以前我们从教科书上了解的集成电路工艺流程是最基本的流程，实际集成电路的工艺流程往往复杂的多。2下面我们介绍一个0.35um双阱的工艺流程的例子，以便了解实际集成电路的工艺流程。应该说明的是虽然集成电路的基本工艺流程，对每个厂家来说都差不多，但是在具体实现上却有很大不同，而且许多技术的细节都是保密的，其他人很难了解。30.35mCMO

2、S逻辑电路工艺介绍4工艺流程介绍流片开始有源区工艺栅堆积工艺源漏工艺PMD与接触孔工艺金属化工艺钝化工艺5工艺开始材料检验原始材料:P型Si(100),15-25.cm.激光标号(LaserMark)：在晶片边缘刻上批号RCA清洗：RC1：去有机杂质和颗粒RC2：去金属杂质衬底,P型<100>硅片6零层对准标记光刻（选项）零层对准标记：取决于光刻机要求，仅为对准标记。初氧~500A光刻0层刻蚀0层去氧化层RCA清洗7流片开始有源区工艺阱、场氧形成和沟道注入栅堆积工艺源漏工艺PMD与接触孔工艺金属化工艺钝化工艺工艺

3、流程介绍8N-well掩蔽层:氧化硅~400A光刻N-well：开出N阱N-well注入:P,250keV,0.9E13atoms/cm2去胶++++++++++++阱形成：N-阱注入P+掩蔽层(Cap-layer)氧化硅：(1)减小沟道注入效应(channeling);(2)用来阻止掺杂离子在退火过程中向外扩散而离开硅衬底9++++++++++++++++++++++++阱形成：P-阱注入光刻P-well：开出P阱P-well注入:B,180keV,8.5E12atoms/cm2去胶B+10阱形成：推进阱推进（退

4、火）:Xjn-well=2.9mP-WellN-Well退火：使杂质均匀分布，同时除去（减少）由注入引起的缺陷至此形成均匀的双阱结构11P-阱场氧区注入P-WellP-阱区场氧注入：BF2，80keV，4E13场氧注入：提高寄生场管的开启电压，防止寄生三极管的导通++有源区P-Well+++++场氧区++寄生管子12P-WellN-Wellp+漂光SiO2基氧~200A沉积Si3N4（1500A）有源区工艺：基氧、Si3N4沉积Si3N4层被用作为有源区在场氧化时的掩蔽层基氧用来缓解Si3N4与硅衬底之间的应力1

5、3光刻有源区(Diffusion)：将场区窗口开出刻蚀有源区：氮化硅+氧化硅刻蚀去胶P-WellN-Wellp+有源区工艺：场氧化（LOCOS）14有源区工艺：场氧化（LOCOS）P-WellN-Wellp+场氧场氧化（LOCOS）：3000~4000A15有源区工艺：场氧化（LOCOS）P-WellN-Wellp+场氧腐蚀Si3N4/SiO216NMOS防穿通及阈值电压调整注入：预氧化：200A光刻VTDVVTDV注入:NMOS防穿通注入;B11,50KeV,~1.0E+12/cm2.Vtn注入:B11,10ke

6、v,1.2E+12/cm2.P-WellN-Wellp+场氧沟道区工艺：N-沟道Vtn注入:调制阈值电压防穿通注入：以防止有源区源漏之间相互穿通。17P-WellN-Wellp+场氧PMOS防穿通及阈值电压调整注入：光刻VTNH;VTNH注入:PMOS防穿通注入As,150kev2.0E+11/cm2Vtp注入As,35keV,5.0E+11/cm2沟道区工艺：P沟道18流片开始有源区工艺栅堆积工艺源漏工艺PMD与接触孔工艺金属化工艺钝化工艺工艺流程介绍19栅堆积工艺N-WellP-Well场氧栅堆积结构预栅氧化清

7、洗(pre-gateclean):RCA+稀释的HF酸清洗栅氧化硅:70A@3.3V;110A@5V多晶淀积(原位掺杂)：3000APre-cleanusingHFvaporWSix淀积：1250A预栅氧化清洗：目的是得到清洁而完整的单晶硅表面，这对确保栅氧层的高质量非常重要。栅氧化硅：有干氧和湿氧之分，WSix淀积：减少多晶条上的接触电阻(Polycide)20栅堆积工艺N-WellP-Well场氧栅堆积结构多晶光刻21栅堆积工艺栅堆积结构刻蚀多晶多晶氧化:~100A（或者沉积一层薄的TEOS膜）多晶氧化：修复因

8、多晶刻蚀而造成的多晶边缘栅氧的损伤，同时保护多晶条N-WellP-Well场氧最小多晶线宽：0.35m22流片开始有源区工艺栅堆积工艺源漏工艺PMD与接触孔工艺金属化工艺钝化工艺工艺流程介绍23源漏扩展工艺N管LDDNLDD光刻NLDD注入As,25kev,3E13/cm2WSix退火:RTP,1000C,10”P-WellN-Well场氧AsLDD结构：