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第三章CMOS集成电路工艺流程 白雪飞中国科学技术大学电子科学与技术系 多晶硅栅CMOS工艺流程可用器件工艺扩展 提纲 2 多晶硅栅CMOS工艺流程 初始材料重掺杂P型 100 衬底硅 P 减小衬底电阻 提高抗CMOS闩锁效应能力外延生长在衬底上生长一层轻掺杂P型外延层 P 厚度5 10um可以比CZ硅更精确的控制外延层的电学特性 从而更好的控制器件参数 衬底材料 4 N阱扩散热氧化N阱掩模板光刻氧化层磷离子注入高温推进 同时形成缓冲氧化层N阱工艺能够提供性能稍好的NMOS晶体管 并允许衬底接地 N阱扩散 5 反型槽工艺淀积氮化硅反型槽掩模板光刻氮化硅刻蚀场区氮化硅 反型槽 6 沟道终止注入 7 LOCOS氧化刻蚀去除氮化硅去除缓冲氧化层生长虚拟氧化层 LOCOS工艺和虚拟栅氧化 8 阈值调整硼注入调整阈值电压剥除虚拟栅氧化层栅氧化层干氧法氧化过程很短 栅氧化层很薄 阈值调整和栅氧化层生长 9 本征多晶硅淀积多晶硅掩模光刻 多晶硅层刻蚀多晶硅重掺杂磷 淀积 注入 多晶硅淀积和光刻 10 NSD PSD掩模板光刻通过暴露的栅氧化注入杂质多晶硅栅作为源 漏自对准注入的掩模板去除光刻胶短暂退火 激活注入杂质 源 漏注入 11 接触淀积多层氧化物 MLO 接触掩模光刻 刻蚀接触孔区域重掺杂区域可以形成欧姆接触金属化接触孔硅化难熔金属薄膜淀积 掺铜铝层淀积金属掩模光刻 金属刻蚀 形成互连结构淀积夹层氧化物 ILO 刻蚀ILO通孔 第二层金属互连 保护层最后一层金属上淀积保护层 厚的磷硅玻璃 压缩氮化层等 接触 金属化和保护层 12 多晶硅栅CMOS晶圆剖面 13 典型CMOS工艺流程图 14 典型CMOS工艺流程图 15 典型CMOS工艺流程图 16 典型CMOS工艺流程图 17 典型CMOS工艺流程图 18 典型CMOS工艺流程图 19 典型CMOS工艺流程图 20 典型CMOS工艺流程图 21 典型CMOS工艺流程图 22 典型CMOS工艺流程图 23 典型CMOS工艺流程图 24 典型CMOS工艺流程图 25 典型CMOS工艺流程图 26 典型CMOS工艺流程图 27 典型CMOS工艺流程图 28 典型CMOS工艺流程图 29 典型CMOS工艺流程图 30 典型CMOS工艺流程图 31 典型CMOS工艺流程图 32 典型CMOS工艺流程图 33 典型CMOS工艺流程图 34 典型CMOS工艺流程图 35 典型CMOS工艺流程图 36 典型CMOS工艺流程图 37 典型CMOS工艺流程图 38 典型CMOS工艺流程图 39 典型CMOS工艺流程图 40 典型CMOS工艺流程图 41 典型CMOS工艺流程图 42 可用器件 NMOS晶体管 44 PMOS晶体管 45 衬底PNP管 46 电阻多晶硅电阻NSD PSD电阻N阱电阻金属电阻多晶硅电阻必须使用硅化物阻挡掩模板 多晶硅电阻 47 NSD PSD电阻 48 电容MOS电容金属电容 MOM MiM
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