半导体制造工艺教案

1、学习必备欢迎下载课题序号2授课班级075电子1、2授课课时8授课形式讲授授课章节 名称主题2、半导体制造工艺概况使用教具多媒体教学目的1 掌握常见器件的隔离工艺2 了解典型双极型集成电路制造工艺3 了解典型CMOS器件制造工艺教学重点器件的隔离工艺教学难点器件的隔离工艺更新、补 充、删节 内容无课外作业2-1 2-11教学后记授课主要内容或板书设计第2章 半导体制造工艺概况2.1引言22器件的隔离2.3双极型集成电路制造工艺2.4 CMOS器件制造工艺课堂教学安排教学过程2.1引言集成电路的制造要经过大约450道工序，消耗68周的时间，看似复杂，而实际上是将几大工电路种类很多，以构成电路的晶体

2、管来区分有双极型集成电路和MOS集成电路两类，前者以双P沟道MOS电路（PMOS ）、互补MOS电路（CMOS）等电路结构。由于CMOS技术在MOS器件工艺中最有代表性，在综合尺寸缩小和工作电压降低的同时获得 节的学习中目的性更强。由于每个器件彼此之间需要相互绝缘，即需要隔离，因此在介绍这两种 2.2器件的隔离2.2.1 PN结隔离未加正向偏压的PN结几乎无电流流动，因而 PN结可作器件隔离用，双极型集成电路中的1）首先在P型衬底上采用外延淀积工艺形成N型外延层。rM-.2）在外延层上淀积二氧化硅 （SiO2），并进行光刻和刻蚀。3）去除光刻胶，露出隔离区上的N型外延层硅，然后在 N型外延层上

3、进行 P型杂质扩散，扩散2.2.2 绝缘体隔离绝缘体隔离法通常用于MOS集成电路的隔离，用二氧化硅作为绝缘体，该二氧化硅作为隔离墙1局部氧化隔离（LOCOS）工艺1）热生长一层薄的垫氧层，用来降低氮化物与硅之间的应力。2）淀积氮化物膜（Si3N4），作为氧化阻挡层。3）刻蚀氮化硅，露出隔离区的硅。4）热氧化，氮化硅作为氧化阻挡层保护下面的硅不被氧化，隔离区的硅被氧化。inxSJii忸椁羁坤tnTVJ .尅忖也览2浅槽隔离工艺1）热生长一层薄的垫氧层，用来降低氮化物与硅之间的应力。2）淀积氮化物膜（Si3N4），作为氧化阻挡层。3）刻蚀氮化硅，露出隔离区的硅。4）在掩膜图形暴露区域，热氧化152

4、Onm的氧化层，使硅表面钝化，并可以使浅槽填充的淀积氧5）刻蚀露出隔离区的硅，形成硅槽。6）淀积二氧化硅进行硅槽的填充。7）二氧化硅表面平坦化（CMP）。8）去除氮化硅，露出器件区的硅表面，为制作器件做准备。5）去除氮化硅，露出器件区的硅表面，为制作器件做准备。xiOStQ化龍隔离端K化StP+$ AlSiO2MCiJLT!M 惶，litXf4N -.i r In )! V i; ftif”致轲.制起VF ff* r m fin a-r | i 誉申 r -it tt氏1 ini的粵比 *陣护晴恂農D锲奄山 vQJctiJR中即;囱韵卡整輯左人放 別中魏*的注扔ri Nn dl4 VJt粗19

5、 飪g履勻Hrta-24120世纪80年代的CMOS工艺技术20世纪80年代的CMOS工艺技术具有以下特点1）采用场氧化（LOCOS）工艺进行器件间的隔离。6）用等离子体刻蚀和湿法刻蚀工艺进行图形刻蚀。Eft*4lKltiRKILlLR:專二血电 UMiLk hLHMDMtt:叶孙ttkPMMit化勺限i山:图2-920世纪90年代的CMOS工艺技术制作的 CMOS器件结构图窗HJ作企feitrrMiL；-rv*bJWt ti 如 i “粕加5W垛ft硏京| 厂即诫UI 嵯徐办M认Ill24321世纪初的CMOS工艺技术1）特征尺寸0.13卩m或更小。2）硅片直径200mm或300mm。-诱导软错误。3）使用浅槽隔离技术，有效地使硅片表面的晶体管与衬底隔离开，消除了辐射4）增加了 IC芯片的封装密度。5）具有