集成电路制造工艺微电子优选ppt资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,集成电路(jchng-dinl)制造工艺微电子,第一页，共41页。,CMOS集成电路制造(zhzo)工艺,第二页，共41页。,第三页，共41页。,形成(xngchng)N阱,初始氧化,淀积氮化硅层,光刻1版，定义出N阱,反应离子刻蚀氮化硅层,N阱离子注入，注磷,第四页，共41页。,形成P阱,在N阱区生长厚氧化层，其它(qt)区域被氮化硅层保护而不会被氧化,去掉光刻胶及氮化硅层,P阱离子注入，注硼,第五页，共41页。,推阱,退火驱入,去掉(q dio)N阱区的氧化层,第六页，共41页。,形成场隔离区,生长一层薄氧化(ynghu)层,淀积一层氮化硅,光刻场隔离区，非隔离区被光刻胶保护起来,反应离子刻蚀氮化硅,场区离子注入,热生长厚的场氧化(ynghu)层,去掉氮化硅层,形成多晶硅栅,生长(shngzhng)栅氧化层,淀积多晶硅,光刻多晶硅栅,刻蚀多晶硅栅,第七页，共41页。,形成硅化物,淀积氧化层,反应离子刻蚀氧化层，形成侧壁氧化层,淀积难熔金属Ti或Co等,低温退火，形成C-47相的TiSi2或CoSi,去掉氧化层上的没有(mi yu)发生化学反应的Ti或Co,高温退火，形成低阻稳定的TiSi2或CoSi2,第八页，共41页。,形成(xngchng)N管源漏区,光刻，利用光刻胶将PMOS区保护起来,离子注入磷或砷，形成(xngchng)N管源漏区,形成(xngchng)P管源漏区,光刻，利用光刻胶将NMOS区保护起来,离子注入硼，形成(xngchng)P管源漏区,第九页，共41页。,形成接触孔,化学气相淀积磷硅玻璃层,退火(tu hu)和致密,光刻接触孔版,反应离子刻蚀磷硅玻璃，形成接触孔,第十页，共41页。,形成(xngchng)第一层金属,淀积金属钨(W)，形成(xngchng)钨塞,第十一页，共41页。,形成第一层金属,淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等,光刻第一层金属版，定义出连线图形,反应(fnyng)离子刻蚀金属层，形成互连图形,第十二页，共41页。,形成穿通接触(jich)孔,化学气相淀积PETEOS,通过化学机械抛光进行平坦化,光刻穿通接触(jich)孔版,反应离子刻蚀绝缘层，形成穿通接触(jich)孔,形成第二层金属,淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等,光刻第二层金属版，定义出连线图形,反应离子刻蚀，形成第二层金属互连图形,第十三页，共41页。,合金,形成钝化层,在低温条件下(小于300)淀积氮化硅,光刻钝化版,刻蚀氮化硅，形成钝化图形,测试、封装，完成集成电路的制造工艺,CMOS集成电路一般(ybn)采用(100)晶向的硅材料,第十四页，共41页。,AA,第十五页，共41页。,双极集成电路制造(zhzo)工艺,第十六页，共41页。,第十七页，共41页。,制作埋层,初始(ch sh)氧化，热生长厚度约为5001000nm的氧化层,光刻1#版(埋层版)，利用反应离子刻蚀技术将光刻窗口中的氧化层刻蚀掉，并去掉光刻胶,进行大剂量As+注入并退火，形成n+埋层,双极集成电路(jchng-dinl)工艺,第十八页，共41页。,刻蚀氮化硅，形成钝化图形,利用HF腐蚀掉硅片表面的氧化层,Cu连线工艺有望从根本上解决(jiju)该问题,反应离子刻蚀氧化层，形成侧壁氧化层,初始(ch sh)氧化，热生长厚度约为5001000nm的氧化层,形成(xngchng)基区,去掉(q dio)光刻胶，把硅片放入氧化炉氧化，形成厚的场氧化层隔离区,形成(xngchng)基区,RTP并选择腐蚀(fsh)侧壁氧化层上的金属；,反应离子刻蚀氧化层，形成侧壁氧化层,第三十四页，共41页。,光刻3#版(基区版)，利用光刻胶将收集区遮挡住，暴露出基区,热生长(shngzhng)一层薄氧化层，厚度约50nm,在低温条件下(小于300)淀积氮化硅,各种(zhn)封装类型,集成电路(jchng-dinl)制造工艺微电子,生长n型外延层,利用HF腐蚀掉硅片表面的氧化层,将硅片放入外延炉中进行外延，外延层的厚度和掺杂浓度一般(ybn)由器件的用途决定,第十九页，共41页。,形成横向氧化物隔离区,热生长(shngzhng)一层薄氧化层，厚度约50nm,淀积一层氮化硅，厚度约100nm,光刻2#版(场区隔离版,第二十页，共41页。,形成横向氧化物隔离区,利用反应离子刻蚀技术将光刻窗口中的氮化硅层-氧化层以及(yj)一半的外延硅层刻蚀掉,进行硼离子注入,第二十一页，共41页。,形成横向氧化物隔离区,去掉(q dio)光刻胶，把硅片放入氧化炉氧化，形成厚的场氧化层隔离区,去掉(q dio)氮化硅层,第二十二页，共41页。,形成(xngchng)基区,光刻3#版(基区版)，利用光刻胶将收集区遮挡住，暴露出基区,基区离子注入硼,第二十三页，共41页。,形成接触(jich)孔：,光刻4#版(基区接触(jich)孔版),进行大剂量硼离子注入,刻蚀掉接触(jich)孔中的氧化层,第二十四页，共41页。,形成发射区,光刻5#版(发射区版)，利用(lyng)光刻胶将基极接触孔保护起来，暴露出发射极和集电极接触孔,进行低能量、高剂量的砷离子注入，形成发射区和集电区,第二十五页，共41页。,金属化,淀积金属，一般是铝或Al-Si、Pt-Si合金等,光刻6#版(连线版)，形成金属互连线,合金：使Al与接触孔中的硅形成良好(lingho)的欧姆接触，一般是在450、N2-H2气氛下处理2030分钟,形成钝化层,在低温条件下(小于300)淀积氮化硅,光刻7#版(钝化版),刻蚀氮化硅，形成钝化图形,第二十六页，共41页。,接触(jich)与互连,Al是目前集成电路工艺中最常用的金属互连材料,但Al连线也存在一些比较严重的问题,电迁移严重、电阻率偏高、浅结穿透等,Cu连线工艺有望从根本上解决(jiju)该问题,IBM、Motorola等已经开发成功,目前，互连线已经占到芯片总面积的7080%；且连线的宽度越来越窄，电流密度迅速增加,第二十七页，共41页。,几个概念(ginin),场区,有源区,栅结构材料,Al-二氧化硅结构,多晶硅-二氧化硅结构,难熔金属硅化物/多晶硅-二氧化硅结构,第二十八页，共41页。,Salicide工艺,淀积多晶硅、刻蚀并形成侧壁氧化层；,淀积Ti或Co等难熔金属,RTP并选择腐蚀(fsh)侧壁氧化层上的金属；,最后形成Salicide结构,第二十九页，共41页。,隔离(gl)技术,PN结隔离(gl),场区隔离(gl),绝缘介质隔离(gl),沟槽隔离(gl),第三十页，共41页。,第三十一页，共41页。,第三十二页，共41页。,第三十三页，共41页。,LOCOS,隔离工艺,第三十四页，共41页。,沟槽(u co)隔离工艺,第三十五页，共41页。,集成电路(jchng-dinl)封装工艺流程,第三十六页，共41页。,各种(zhn)封装类型,示意图,第三十七页，共41页。,集成电路(jchng-dinl)工艺小结,前工序,图形转换技术：主要包括光刻、刻蚀等技术,薄膜制备(zhbi)技术：主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积(如溅射、蒸发)等,掺杂技术：主要包括扩散和离子注入等技术,第三十八页，共41页。,集成电路工艺(gngy)小结,后工序,划片,封装,测试,老化(lohu),筛选,第三十九页，共41页。,集成电路工艺(gngy)小结,辅助工序,超净厂房(chngfng)技术,超纯水、高纯气体制备技术,光刻掩膜版制备技术,材料准备技术,第四十页，共41页。,作 业,设计(shj)制备NMOSFET的工艺，并画出流程图,第四十一页，共41页。,