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第3章


3.12 CMOS制造工艺

CMOS工艺集成 CMOS工艺集成
按阱的不同区分: P阱(P-Tub) 阱(P Tub) N阱(N-Tub) 阱(N Tub) 双阱(Twin Tub) 双阱(Twin Tub)

3.12.2 典型的N阱CMOS工艺 典型的N CMOS工艺
CMOS集成电路一般采用(100)晶面的硅

材料 CMOS集成电路一般采用(100)晶面的硅材料 工艺基本流程与版图层次的对应关系,共需要7 工艺基本流程与版图层次的对应关系,共需要7块 掩模板。

CMOS反向器版图 CMOS反向器版图

1.形成N阱 1.形成N
–(1)初始氧化 –(2)淀积氮化硅层 –(3)光刻一,定义出N阱 )光刻一,定义出N –(4)反应离子刻蚀氮化硅层 –(5)N阱离子注入,注磷 –(6)退火 –(7)高温阱推进
N阱

2 有源区的确定和场氧化(LOCOS) 有源区的确定和场氧化(LOCOS)
–N沟道和P沟道晶体管所在的区域称为有源区 沟道和P –需首先在不同MOS管之间进行场氧。 需首先在不同MOS管之间进行场氧。

(1)淀积氮化硅层
–(a)生成N阱后,去掉氧化层。 (a)生成N –(b)重新生长一层薄的SiO2层,作为薄氮化硅层与 (b)重新生长一层薄的 硅之间的缓冲层。 –(c)淀积一层薄氮化硅层,作为场氧氧化的掩膜。 (c)淀积一层薄氮化硅层,作为场氧氧化的掩膜。 –(d)确定有源区,即n型晶体管和P型晶体管所在区 (d)确定有源区,即n型晶体管和P 域。

(2)光刻二
–有源区光刻,将以后作为有源区的二氧化硅层 和薄氮化硅层保留下来。(图a) 和薄氮化硅层保留下来。(图a

(3)氧化层生长
–在没有氮化硅层保护的区域生长一层较厚的氧 化层。(图b) 化层。(

3 生长栅氧化层和生成多晶硅栅
确定有源区后,开始制做MOS晶体管。 确定有源区后,开始制做MOS晶体管。 (1)生长栅氧化层: (2)淀积多晶硅 (3)光刻三:光刻多晶硅。

4 形成P沟MOS晶体管 形成P MOS晶体管
(1)光刻四: P沟MOS晶体管源漏区光刻。 MOS晶体管源漏区光刻。 (2)P沟源漏区掺杂。

5 形成N沟MOS晶体管 形成N MOS晶体管
(1)光刻五: n沟MOS晶体管源漏区光刻。 MOS晶体管源漏区光刻。 (2)n沟源漏区掺杂。

6 光刻引线接触孔
(1)氧化 (2)光刻六

7 光刻金属互连线
蒸发或溅射工艺 光刻7 光刻7:互连线光刻

8 光刻钝化孔
–淀积一层钝化层

9 后工序加工
–(1)中间测试(2)划片(3)贴片(4)键合 )中间测试(2)划片(3)贴片(4 –(5)封装(6)筛选(7)测试(8)老化 )封装(6)筛选(7)测试(8


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