西电集成电路制造技术绪论

集成电路制造技术 主讲 毛维mwxidian 西安电子科技大学微电子学院 绪论 三 微电子器件制造工艺简介 我们将集中讨论一个硅片在典型CMOS流程中的主要制作步骤 为了进一步简化描述 只介绍一个CMOS反相器 由两个晶体管构成 一个nMOS和一个pMOS 它仅占微小的面积 通过了解CMOS反相器的制造 大家可以对我们这门工艺课程有一个总体的认识 三 微电子器件制造工艺简介 CMOS制作步骤如下 双阱工艺浅槽隔离工艺多晶硅栅结构工艺轻掺杂漏 LDD 注入工艺侧墙的形成源 漏注入工艺接触孔的形成局部互连工艺通孔1和金属塞1的形成金属1互连的形成通孔2和金属塞2的形成金属2互连的形成制作金属3直到制作压点及合金参数测试 三 微电子器件制造工艺简介 亚微米CMOSIC制造厂典型的硅片流程模型 1 双阱工艺 n阱的形成 形成n阱有5个主要步骤 1 外延生长2 厚氧化生长3 第一层掩膜4 n井注入 高能 5 退火 1 双阱工艺 p阱的形成 形成P阱有3个主要步骤 1 第二层掩膜2 P井注入 高能 3 退火 2 浅槽隔离工艺 1 槽刻蚀 槽刻蚀有4个主要步骤 1 隔离氧化层2 氮化物淀积3 第三层掩膜4 STI槽刻蚀 2 浅槽隔离工艺 2 氧化物填充 氧化物填充有2个主要步骤 1 沟槽衬垫氧化硅2 沟槽CVD氧化物填充 2 浅槽隔离工艺 3 氧化物平坦化 氧化物平坦化有2个主要步骤 1 沟槽氧化物抛光 化学机械抛光 2 氮化物去除 3 多晶硅栅结构工艺 多晶硅栅结构工艺有4个主要步骤 1 栅氧化层的生长2 多晶硅淀积3 第四层掩膜4 多晶硅栅刻蚀 4 轻掺杂漏注入工艺 n 轻掺杂漏注入有2个主要步骤 1 第五层掩膜2 n LDD注入 低能量 浅结 1 n 轻掺杂漏注入 4 轻掺杂漏注入工艺 p 轻掺杂漏注入有2个主要步骤 1 第六层掩膜2 P 轻掺杂漏注入 低能量 浅结 2 p 轻掺杂漏注入 5 侧墙的形成 侧墙的形成有2个主要步骤 1 淀积二氧化硅2 二氧化硅反刻 6 源 漏注入工艺 n 源 漏注入有2个主要步骤 1 第七层掩膜2 n 源 漏注入 中等能量 1 n 源 漏注入 6 源 漏注入工艺 p 源 漏注入有3个主要步骤 1 第八层掩膜2 p 源 漏注入 中等能量 3 退火 2 p 源 漏注入 7 接触 孔 的形成 接触 孔 的形成有3个主要步骤 1 钛的淀积2 退火3 刻蚀金属钛 8 局部互连工艺 局部互连工艺有2个主要过程 1 形成局部互连氧化硅介质2 制作局部互连金属 8 局部互连工艺 形成局部互连氧化硅介质有4个主要过程 1 氮化硅化学气相淀积2 掺杂氧化物的化学气相淀积3 氧化层抛光 CMP 4 第九层掩膜 局部互连刻蚀 1 形成局部互连氧化硅介质 8 局部互连工艺 制作局部互连金属有4个主要过程 1 金属钛淀积 PVD工艺 2 氮化钛淀积3 钨淀积 化学气相淀积工艺平坦化 4 磨抛钨 2 制作局部互连金属 9 通孔1和钨塞1的形成 制作通孔1有3个主要过程 1 第一层层间介质氧化物淀积 化学气相淀积 2 氧化物磨抛3 第十层掩膜 第一层层间介质刻蚀 1 制作通孔1 9 通孔1和钨塞1的形成 制作第一层钨塞有4个主要过程 2 制作第一层钨塞 1 金属淀积钛阻挡层 PVD 2 淀积氮化钛 CVD 3 淀积钨 CVD 4 磨抛钨 9 通孔1和钨塞1的形成 多晶硅 钨LI和钨塞的SEM显微照片 10 第一层金属 金属1 互连的形成 第一层金属 金属1 互连的形成有4个主要过程 1 金属钛阻挡层淀积3 淀积氮化钛2 淀积铝铜合金4 第十一层掩膜 金属刻蚀 第一层金属在第一套钨通孔上的SEM显微照片 10 第一层金属 金属1 互连的形成 11 通孔2和钨塞2的形成 制作通孔2有4个主要过程 1 ILD 2间隙填充3 ILD 2氧化物平坦化2 ILD 2氧化物淀积4 第十二层掩膜 ILD 2刻蚀 1 制作通孔2 11 通孔2和钨塞2的形成 制作第二层钨塞有4个主要过程 1 金属淀积钛阻挡层3 淀积钨 CVD PVD 2 淀积氮化钛 CVD 4 磨抛钨 2 制作第二层钨塞 12 第二层金属 金属2 互连的形成 第二层金属 金属2 互连的形成有4个主要过程 1 淀积 刻蚀金属22 填充第三层层间介质间隙3 淀积 平坦化ILD 3氧化物4 刻蚀通孔3 淀积钛 氮化钛 淀积钨 平坦化 13 制作第三层金属 金属3 直到制作压点和合金