device 形成过程ZhangProcess

1、STIWellPolySpacerSABILDLDDContactMetalIMDViaPAD 18LG adopt 26 Photo mask , if exclude ESD layer AA/Poly/CT/ M1M5/ V1V5 use DUV scanner (13 layer) “ DARC” Cap on Critical layer and Top Metal Poly & M1M5 adopt OPC (optical proximity correction) for line-end shorting & island missing Composite

2、Spacer (ONO) PSM method apply on CT layer Cobalt salicide process Low K IMD layer (FSG)AA OX PreCln Pad oxide 110A dryNitride DEP 1625A SiON DEP DARC 320AScrubberAA Photo STI EtchAA AsherPolymer & Wet strip Post Etch SC1 CleanSTI PAD THK 5400ASTI PAD OX 的作用，生长方法Nitride 的作用，厚度需要精确SiON 的作用，常用厚度STI

3、 Pad OX PreCln Lining OX 200A DRYLining OX THKAnnealHDP OX DEPRTA PRECLNSTI RTA Liner Oxide 的作用HDP DEP 之后RTA的作用AR Photo (AA Reverse)AR EtchAR AsherWet strip STI Pre-CMP THK 6000ASTI CMPSTI Post-CMP THK 3650ASiN Post-CMP THK 1050AAA NIT StripSTI PAD OX Remove在STI CMP前进行AR process 的目的P-WellN-WellSAC O

4、X PreClnSAC OX 110ASAC OX THKP-well PhotoP-Well IMPN-Channel IMPVtn IMPP-Well AsherWet stripN-well Photo N-Well IMPP-Channel IMPVtp IMPN-Well AsherWet strip生长SAC OX 的原因和作用Well IMP注入的次数和深度N-Well Anneal PreClnAnneal SAC OX RemoveSTI THK 3200AGate1 OX PreClnGate1 OX 48AGate1 OX THKDG PhotoGate1 EtchGat

5、e1 StripSTI THK 3150AP-WellN-WellDual Gate的作用Gate2 OX PreClnGate2 OX 27AGate2 OX THKPoly DEP 2000AP1 ARC DEP 320APoly PhotoPoly HM EtchPoly EtchPoly Asher + Wet stripThick Gate OX THKSiON RemovePoly Reoxidation PreClnPoly ReoxidationP-WellN-WellUndoped PolyPoly reoxidation 的作用NLDD1 PhotoN pocket IMP

6、NLDD1 IMPNLDD1 Asher + StripPLDD1 PhotoP pocket IMPPLDD1 IMPPLDD1 Asher + StripP-WellN-WellNLDD2 PhotoNLDD2 IMPNLDD2 Asher + StripPLDD2 PhotoPLDD2 IMPPLDD2 Asher + StripP-WellN-WellNNPPP-WellN-WellPPNNPost Clean Trench OX THKPre strip OX THKOX stripPost strip OX THKSpacer DEP PreCln Lining TEOS 150A

7、SiN DEP 300A OX DEP 1000ASpacer EtchNitride Spacer的特点，如何EtchP-WellN-WellP+ PhotoP+ Implant1P+ Implant2Asher + Wet stripN+ PhotoN+ Implant1N+ Implant2Asher + Wet stripN+ AnnealPPPPNNP+P+N+N+S/D IMP 分两次进行P-WellN-WellSAB PhotoSAB Etch dry + wetTrench OX THKPPP+P+N+N+SAB PreClnSAB Cap OX SRO 350AP+ RTA

8、AnnealPost P+ RTA Trench OX THK把P+RTA推到SAB DEP 之后进行的目的SAB 的作用P-WellN-WellSalicide 1st RTASalicide Selective EtchSalicide 2nd RTAPPP+P+N+N+Pre-CO oxide RM Change Co Pod & CassetteSalicide Deposition Ar sputter 30A/Co 85A/TiN 200ASalicide processTiN 的作用P-WellN-WellILD Pre CMP THKILD CMPILD Post CM

9、P THKCR CleanPPP+P+N+N+PE SiON 400ABPTEOS DEP 2000ABPTEOS FLOW CR CleanPETEOS DEP 10.5KAP-WellN-WellChange BEOL Pod & Cassette Ti/TiN IMPSilicide annealW CVD DEP 3.3KAW CMPPPP+P+N+N+SiON DEP 600AScrubberCT PhotoCT EtchAsher + Wet stripSilicide anneal 的作用M1 PhotoM1 EtchWet stripPure H2 Alloy PVDM

10、1 DEP Ti/TiN/4KA AlCu/ Ti/TiNScrubberSiON DEP 320A ScrubberP-WellN-WellPPP+P+N+N+IMD1 CMPIn-situ PE-N2 treatment & USG Cap 2 K SRO Liner DEP 300AHDP DEP 6000APE-FSG DEP 11.5KA IMD 与 ILD 的不同P-WellN-WellPPP+P+N+N+Ti/TiN IMPW CVD DEP 3.3KAW CMPSiON DEP 600AVIA1 PhotoM1 EtchAsher + Wet stripVacuum B

11、akeP-WellN-WellPPP+P+N+N+P-WellN-WellPPP+P+N+N+SRO Liner DEPPE-FSG DEP 11.5 KA In-situ PE-N2 treatment & USG Cap 3.5 KIMD5 CMPSiON DEPVia5 PhotoVia 5 etchVia 5 Asher & Wet stripW DEP 4000AW CMPM6 DEP Ti/TiN/8KA AlCu/ Ti/TiNMET6 AlCu (8000 AlCu/ 375 TiN). M6 Photo M6 EtchWet stripP-WellN-Well

12、PPP+P+N+N+HDP OX DEP 10KAPE-SiON DEP 1.5 KA PE-SiN DEP 6 KAPAD PhotoPAD Etch Asher + Wet stripPAD AlloyP-WellN-WellPPP+P+N+N+ STI PAD OXIDE 的作用的作用, , 生长方法生长方法 Nitride的应力很大，直接淀积到Si上会在Si表面造成位错，所以需要一层Oxide作为缓冲层，同时也作为Nitride Etch时的Stop layer 。如果太薄，会托不住Nitride 对衬底造成损伤，太厚的话在后序生长场氧时易形成鸟嘴。PAD Oxide是用湿氧的方法生长

13、的。 Nitride 的作用，厚度需要精确的作用，厚度需要精确 Nitride 是 STI CMP 的 Stop layer。 Nitride 的厚度要精确控制，一方面与PAD OXIDE,SiON,ARC的厚度相匹配，很好的控制Exposure 时的折射率,厚度为1625A时的CD control 最好；另一方面与 Birds Beak 的形成有关。如果 Nitride 太厚， Birds Beak 会减小，但是引入Si 中的缺陷增加；如果加厚PAD Oxide，可减小缺陷，但 Birds Beak 会增加。 SiON 的作用，常用厚度的作用，常用厚度 STI Etch之前DEP了一层SIO

14、N,目的是为了降低Nitride的反射率，作为ARC。在整个0.18umSRAM FLOW 中SION的厚度有3个：320A,400A,600A。 Liner Oxide 的作用的作用，生长方法生长方法 Liner Oxide是用热氧化的方法生长的。a. 修补STI ETCH 对沟道边缘Si表面的Damage，b. 在HDP之前修复尖角，增加接触面。c.同时HDP DEP是用Plasma, Liner Oxide也作为HDP时的缓冲层。 HDP DEP 之后之后RTA的作用的作用1. 消除高密度Plasma轰击产生的Damage。 2. HDP OX densification 在在STI C

15、MP前进行前进行AR process 的目的的目的 AR 光刻版是用AA 的反版。在HDP CVD 生长的OXIDE上形成缺口，用DRY方法去掉大块的Oxide，使CMP时能将OXIDE完全去掉。 生长生长SAC OX 的原因和作用的原因和作用 经过一系列的Process 后， PAD OX 损伤严重。SILICON表面也有很多损伤，因此要去掉PAD OX，并且再生长一层OXIDE来消除这些DAMAGE，同时SAC OX也避免PR与SI的表面直接接触，造成污染。也为下一步的IMP作阻挡层，防止离子IMP时发生穿隧效应。 Well IMP注入的次数和深注入的次数和深度度WELL IMP有三次：W

16、ELL IMP注入的位置最深，用以调节阱的浓度防止Latch-up效应。CHANNEL IMP位置较浅，加大LDD之下部位的WELL浓度，使器件工作时该位置的耗尽层更窄，防止器件Punch through。VT注入，靠近器件表面，用以调节器件的开启电压。 Dual Gate的作用的作用 为了满足不同的开启电压设计了两种GATE OX。工作电压为3.3V（外围）的GATE OX比 1.8V的较厚。 Undoped Poly掺杂POLY（一般指N型）在CMOS工艺中会对PMOS的VT有较大影响，而UNDOPE的掺杂可以由后面的S、D的IMP来完成，容易控制。而且LOGIC 产品POLY THK较大

17、（0620UPY2000），DOPED POLY 生长有困难 Poly reoxidation 的作用的作用a.修补ETCH 后对GOX 造成的damage。 b. 防止native-oxide生成 Nitride Spacer的特点，如何的特点，如何Etch 先用热氧化法于700下生长一层150左右的lining TEOS作为的Etch Nitride 的 Stop layer，也作为Nitride的缓冲层，减少Nitride对Si的应力。然后再DEP一层SIN（300左右），这是主要的，但不能太厚，太厚下层Lining TEOS 会支撑不住。但是Spacer又要求有一定的厚度，所以在Nit

18、ride的上面还要在Dep一层TEOS（1000100），这样就形成了O-N-O结构。 Spacer etch时先干刻到Lining TEOS上停止，再用湿刻的方法刻蚀Lining TEOS，但是并没有完全去掉，经过Oxide Striping后lining oxide 还有的50 作为SN+,SP+-的IMP的掩蔽层。 S/D IMP 分两次进行分两次进行主要防止Borron从Wafer表面溢出。使SAB OX film 更致密。 把把P+RTA推到推到SAB DEP 之后进行的目的之后进行的目的两次注入的能量和剂量都不同，用于降低S/D与WELL之间浓度梯度，减小leakage. SAB 的作用的作用首先，在不需要Salicide的地方防止产生Salicide。ESD的保护电路上不需要做Salicide。而且SAB 可以防止S/D的杂质从表面析出。 Salicide process 第一次在500下退火，在S/D以及Poly上面形成Co2Si,这样会把表面的Co固定住，防止其沿 着表面流动，这样形成的Co2Si Salicide的电阻较大，再经过一次 RTA(850) 后Co2SiCoSi2, 电阻率下降，若只经过一次退火，Poly和S/D中的Co2Si会扩散到side wall上，从而在侧墙上也会形成CoSi2，这样就会把Poly与D,S连接起来，