微电子工艺课件9zhangb.ppt
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1、第九章 集成电路制造工艺概况,学习目标: 1、画出典型的亚微米CMOS集成电路制造流 程图 2、掌握6种主要工艺 3、描述CMOS制造工艺14个步骤的主要目的 4、讨论每一步CMOS制造流程的关键工艺和 设备,9.2 CMOS工艺流程,薄膜制作(layer) 刻印 (pattern) 刻蚀 掺杂,9.2 CMOS工艺流程,9.2.1 硅片制造厂的分区概述,9.2.1 硅片制造厂的分区概述扩散,9.2.1 硅片制造厂的分区概述光刻,9.2.1 硅片制造厂的分区概述光刻,9.2.1 硅片制造厂的分区概述刻蚀,9.2.1 硅片制造厂的分区概述离子注入,9.2.1 硅片制造厂的分区概述离子注入,9.2
2、.1 硅片制造厂的分区概述薄膜生长,9.2.1 硅片制造厂的分区概述薄膜生长(金属化),薄膜生长CVD Processing System,Figure 9.7,9.2.1 硅片制造厂的分区概述抛光,9.3 CMOS制作步骤,1、双阱工艺 2、浅槽隔离工艺 3、多晶硅栅结构工艺 4、轻掺杂漏(LDD)注入 工艺 5、侧墙的形成 6、漏/源注入工艺 7、掺杂,CMOS反相器,由2个晶体管组成一个nMOS和一个pMOS,步骤如下:,8、局部互连工艺 9、通孔1和金属塞1的形成 10、金属1互连的形成 11、通孔2和金属塞2的形成 12、金属2互连的形成 13、制作到压点及合金的 金属3 14、参数
3、测试,9.3 CMOS制作步骤1双阱工艺,定义MOSFET有源区,双阱包括一个n阱和p阱。采用倒掺杂技术来优化晶体管的电学特性利用高能量、大剂量的注入。随后的阱注入在相同区域进行,能量剂量都大幅度减小。,形成n阱的5个主要步骤 1、外延生长 2、初始氧化生长 3、第一层掩膜,n阱注入 4、n阱注入(高能) 5、退火,9.3 CMOS制作步骤1双阱工艺,闩锁效应:由NMOS的 有源区、P衬底、N阱、 PMOS的有源区构成的 n-p-n-p结构产生的,当 其中一个三极管正偏 时,就会构成正反馈形 成闩锁。它的存在会使 VDD和GND之间形成一 低阻抗通路,产生大电 流。 措施:减小衬底和N阱 的寄
4、生电阻。,9.3 CMOS制作步骤1双阱工艺,9.3 CMOS制作步骤1双阱工艺,形成p阱的3个步骤:1、第二层掩膜,p阱注入;2、p阱注入(高能);3、退火,9.3 CMOS制作步骤2浅槽隔离工艺,浅槽隔离工艺(STI,Shallow Trench isolation)是一种在衬底上制作的晶体管有源区之间隔离区的一种可选工艺。之前的隔离工艺是硅的局域氧化工艺(LOCOS),STI槽刻蚀4个主要步骤: 1、隔离氧化层 barrier oxide 2、氮化物淀积 3、第三层掩膜,浅槽隔离 4、STI槽刻蚀,9.3 CMOS制作步骤2浅槽隔离工艺,9.3 CMOS制作步骤2浅槽隔离工艺,STI氧化
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