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2004年8月 年 月
8
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集成电路设计原理
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工艺流程( κ1.1.1 工艺流程(续6) ) 蒸镀金属 反刻金属
P+ N+ P-Sub
P N-
P+
P N+ N-
P+
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工艺流程( κ1.1.1 工艺流程(续1) ) 生长n-外延 光刻p+隔离区 生长 外延 隔离氧化 光刻 隔离区 p+隔离注入 p+隔离推进 隔离注入 隔离推进
N+ P-Sub
N-
N+
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N-
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1.2.1 主要工艺流程 7. P+ active注入(Pplus)( 硅栅自对准) 注入( 注入 ) 硅栅自对准)
P-Sub
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钝化层
E
N+
B P
C
N+
SiO2
E B
N+
C
N+
P+
光刻胶 SiO2
N–-epi
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P+ N+埋层 埋层
P
N–-epi
P+
P-Sub
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κ1.1.4 外延层电极的引出 外延层参杂浓度较低, 外延层参杂浓度较低,与金属相接处易 形成整流接触(金属—半导体势垒二极管 半导体势垒二极管). 形成整流接触(金属 半导体势垒二极管). 因此,外延层引出电极处应增加浓扩散. 因此,外延层引出电极处应增加浓扩散.
2004年8月 年 月 32
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1.2.5 MOS管衬底电极的引出 管衬底电极的引出 NMOS管和 管和PMOS管的衬底电极都从 管和 管的衬底电极都从 上表面引出,由于P-Sub和N阱的参杂浓度 上表面引出,由于 和 阱的参杂浓度 都较低,为了避免整流接触, 都较低,为了避免整流接触,电极引出处 必须有浓参杂区. 必须有浓参杂区.
氧化
P+ N+ P-Sub
P N-
P+
P N+ N-
P+
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工艺流程( κ1.1.1 工艺流程(续5) ) 光刻引线孔 清洁表面
P+ N+ P-Sub
P N-
P+
P N+ N-
P+
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1.2.1 主要工艺流程 12. 蒸镀金属 ,反刻金属 (metal2) 蒸镀金属2,反刻金属2(
P-Sub
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2004年8月 年 月 28
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1.2.1 主要工艺流程 13. 钝化层淀积,平整化,光刻钝化窗孔 钝化层淀积,平整化,光刻钝化窗孔(pad)
P-Sub
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1.2.1 主要工艺流程 10. 蒸镀金属 ,反刻金属1(metal1) 蒸镀金属1,反刻金属 (
P-Sub
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第一章 集成电路制造工艺
集成电路制造工艺是集成电路 实现的手段, 实现的手段,也是集成电路设计的 基础. 基础.
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§1-1 双极集成电路典型的 PN结隔离工艺 结隔离工艺
2004年8月 年 月 26
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1.2.1 主要工艺流程 11. 绝缘介质淀积,平整化,光刻通孔(via) 绝缘介质淀积,平整化,光刻通孔
P-Sub
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工艺流程( κ1.1.1 工艺流程(续7) ) 钝化 光刻钝化窗口 后工序
P+ N+ P-Sub
P N-
P+
P N+ N-
P+
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κ1.1.2 光刻掩膜版汇总 埋层 隔离 硼扩 磷扩 引线孔 金属 钝化
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κ1.1.3 埋层的作用 1.减小串联电阻(集成电路中的各个电极均 减小串联电阻( 减小串联电阻 从上表面引出,外延层电阻率较大. 从上表面引出,外延层电阻率较大. 2.减小寄生 减小寄生pnp晶体管的影响(第二章介绍) 晶体管的影响( 减小寄生 晶体管的影响 第二章介绍)
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κ1.1.1 工艺流程 光刻n+埋层区 衬底准备( 型 衬底准备(P型) 氧化 光刻 埋层区 n+埋层区注入 清洁表面 埋层区注入
P-Sub
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2004年8月 年 月 21
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1.2.1 主要工艺流程 6. 栅氧化 淀积多晶硅,多晶硅 +掺杂,反 栅氧化,淀积多晶硅 多晶硅N 掺杂, 淀积多晶硅, 刻多晶 (polysilicon—poly)
P-Sub
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1.2.1 主要工艺流程 8. N+ active注入(Nplus —Pplus反版) 注入( 反版) 注入 反版 硅栅自对准) ( 硅栅自对准)
P-Sub
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2004年8月 年 月 24
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1.2.1 主要工艺流程 9. 淀积 淀积BPSG,光刻接触孔(contact),回流 ,光刻接触孔 ,
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思考题
1.与分立器件工艺有什么不同? 与分立器件工艺有什么不同? 与分立器件工艺有什么不同 2.需要几块光刻掩膜版 需要几块光刻掩膜版(mask): 需要几块光刻掩膜版 : 3.每块掩膜版的作用是什么? 每块掩膜版的作用是什么? 每块掩膜版的作用是什么 3.器件之间是如何隔离的? 器件之间是如何隔离的? 器件之间是如何隔离的
2004年8月 年 月
30
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1.2.3 局部氧化的作用 1. 提高场区阈值电压 2. 减缓表面台阶 3. 减小表面漏电流
N -阱
P-Sub
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2004年8月 年 月 31
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1.2.4 硅栅自对准的作用 在硅栅形成后, 在硅栅形成后,利用硅栅的遮蔽作用 来形成MOS管的沟道区,使MOS管的沟道 管的沟道区, 来形成 管的沟道区 管的沟道 尺寸更精确,寄生电容更小. 尺寸更精确,寄生电容更小.
N -阱
P-Sub
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2004年8月 年 月 16
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1.2.1 主要工艺流程 1.衬底准备 1.衬底准备
P型单晶片
/P外延片 P+/P外延片
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