钝化版刻蚀氮化硅.ppt

栅氧化 开启电压调整 N阱 多晶硅淀积 N阱 光刻4 刻NMOS管硅栅 磷离子注入形成NMOS管 用光刻胶做掩蔽 光刻5 刻PMOS管硅栅 硼离子注入及推进 形成PMOS管 用光刻胶做掩蔽 磷硅玻璃淀积 光刻6 刻孔 磷硅玻璃淀积回流 图中有误 没刻出孔 N阱 蒸铝 光刻7 刻铝 光刻8 刻钝化孔 图中展示的是刻铝后的图形 离子注入的应用 N阱硅栅CMOS工艺流程 形成N阱初始氧化 形成缓冲层 淀积氮化硅层光刻1 定义出N阱反应离子刻蚀氮化硅层N阱离子注入 先注磷31P 后注砷75As 3 双阱CMOS集成电路的工艺设计 形成P阱在N阱区生长厚氧化层 其它区域被氮化硅层保护而不会被氧化去掉光刻胶及氮化硅层P阱离子注入 注硼 N阱 Psub 100 推阱退火驱入 双阱深度约1 8 m去掉N阱区的氧化层 N阱 P阱 形成场隔离区生长一层薄氧化层淀积一层氮化硅光刻2场隔离区 非隔离区被光刻胶保护起来反应离子刻蚀氮化硅场区硼离子注入以防止场开启热生长厚的场氧化层去掉氮化硅层 阈值电压调整注入光刻3 VTP调整注入光刻4 VTN调整注入 形成多晶硅栅 栅定义 生长栅氧化层淀积多晶硅光刻5 刻蚀多晶硅栅 N阱 P阱 形成硅化物淀积氧化层反应离子刻蚀氧化层 形成侧壁氧化层 spacer sidewall 淀积难熔金属Ti或Co等低温退火 形成C 47相的TiSi2或CoSi去掉氧化层上的没有发生化学反应的Ti或Co高温退火 形成低阻稳定的TiSi2或CoSi2 形成N管源漏区光刻6 利用光刻胶将PMOS区保护起来离子注入磷或砷 形成N管源漏区形成P管源漏区光刻7 利用光刻胶将NMOS区保护起来离子注入硼 形成P管源漏区 形成接触孔化学气相淀积BPTEOS硼磷硅玻璃层退火和致密光刻8 接触孔版反应离子刻蚀磷硅玻璃 形成接触孔 形成第一层金属淀积金属钨 W 形成钨塞 形成第一层金属淀积金属层 如Al Si Al Si Cu合金等光刻9 第一层金属版 定义出连线图形反应离子刻蚀金属层 形成互连图形 形成穿通接触孔化学气相淀积PETEOS 等离子增强正硅酸四乙酯热分解PlasmaEnhancedTEOS tetraethylorthosilicate Si OC2H5 4 通过化学机械抛光进行平坦化光刻穿通接触孔版反应离子刻蚀绝缘层 形成穿通接触孔形成第二层金属淀积金属层 如Al Si Al Si Cu合金等光刻10 第二层金属版 定义出连线图形反应离子刻蚀 形成第二层金属互连图形 正硅酸乙脂 TEOS 分解650 750 合金形成钝化层在低温条件下 小于300 淀积氮化硅光刻11 钝化版刻蚀氮化硅 形成钝化图形测试 封装 完成集成电路的制造工艺CMOS集成电路采用 100 晶向的硅材料 4 图解双阱硅栅CMOS制作流程 首先进行表面清洗 去除wafer表面的保护层和杂质 三氧化二铝必须以高速粒子撞击 并用化学溶液进行清洗 然后在表面氧化二氧化硅膜以减小后一步氮化硅对晶圆的表面应力 涂覆光阻 完整过程包括 甩胶 预烘 曝光 显影 后烘 腐蚀 去除光刻胶 其中二氧化硅以氧化形成 氮化硅LPCVD沉积形成 以氨 硅烷 乙硅烷反应生成 光刻技术去除不想要的部分 此步骤为定出P型阱区域 所谓光刻胶就是对光或电子束敏感且耐腐蚀能力强的材料 常用的光阻液有S1813 AZ5214等 光刻胶的去除可以用臭氧烧除也可用专用剥离液 氮化硅用180 的磷酸去除或含CF4气体的等离子刻蚀 RIE 在P阱区域植入硼 3 离子 因硅为 4价 所以形成空洞 呈正电荷状态 离子植入时与法线成7度角 以防止发生沟道效应 即离子不与原子碰撞而直接打入 每次离子植入后必须进行退火处理 以恢复晶格的完整性 但高温也影响到已完成工序所形成的格局 LOCOS localoxidationofsilicon 选择性氧化 湿法氧化二氧化硅层 因以氮化硅为掩模会出现鸟嘴现象 影响尺寸的控制 二氧化硅层在向上生成的同时也向下移动 为膜厚的0 44倍 所以在去除二氧化硅层后 出现表面台阶现象 湿法氧化快于干法氧化 因OH基在硅中的扩散速度高于O2 硅膜越厚所需时间越长 去除氮化硅和表面二氧化硅层 露出N型阱区域