MOSFET的制造工艺(精).pdf

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1、数字集成电路设计学校：西安科技大学院系：电控学院电子科学系引言电路设计人员必须具备芯片制造的实践知识，根据不同的制造参数有效地设计并优化电路。电路设计人员也应该对制造工艺中使用的各层掩膜的作用以及如何使用掩膜来定义片上器件的各种特性有清楚地了解。数字集成电路设计2在硅衬底上制作MOS晶体管MOS集成电路的工艺P阱CMOS工艺N阱CMOS工艺双阱CMOS工艺数字集成电路设计3N沟MOS晶体管的基本结构源极(S)栅极(G)漏极(D)栅极绝缘层（SiO）2源极漏极n+n+半导体P型硅基板基板MOS晶体管实质上是一种使MOS晶体管的动作电流时而

2、流过，时而切断的开关2012/3/27数字集成电路设计4MOS晶体管的立体结构polysilicongate多晶硅栅metalconnectiontogatedopedsilicon掺杂硅topnitride氮化物metalconnectiontodrainmetalconnectiontosourcefieldoxideoxidegateoxidesourcedrainsiliconsubstrategateoxide2012/3/27数字集成电路设计5在硅衬底上制作MOS晶体管siliconsubstrate2012/3/27数字集成

3、电路设计6fieldoxideoxidesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计7Photoresist光刻胶oxidesiliconsubstrate注意正光刻胶和负光刻胶的区别：曝光后可溶为正光刻胶；曝光后不可溶（硬化的）为负光刻胶。负光刻胶对光更加敏感，但在光刻技术中的分辨率没有正光刻胶高，因此，在高密度集成电路制造中，负光刻胶的使用并不普遍。2012/3/27数字集成电路设计8UltravioletLight紫外线Chromeplatedglassmask铬镀金Shadowon的玻璃屏photores

4、istExposedareaofphotoresistphotoresistoxidesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计9感光区域非感光区域photoresistoxidesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计10显影Shadowonphotoresistphotoresistphotoresistoxidesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计11腐蚀photoresistoxideoxidesiliconsubstratesiliconsubstr

5、ate2012/3/27数字集成电路设计12去胶fieldoxideoxideoxidesiliconsubstratesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计13thinoxidelayergateoxideoxideoxidesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计14gateoxidePolysilicon多晶硅oxideoxidesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计15ultra-thin超薄gateoxidepolysilicongategateg

6、ateoxideoxidesiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计16ionbeamScanningdirectionofionbeam离子束扫描方向implantedionsinactiveregionoftransistorsphotoresistImplantedionsinphotoresisttoberemovedduringresiststrip.gateoxidegateoxidesourcedrainsiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计17dopedsilicon掺杂

7、硅gateoxidegateoxidesourcedrainsiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计18自对准工艺1.在有源区上覆盖一层薄氧化层2.淀积多晶硅，用多晶硅栅极版图刻蚀多晶硅3.以多晶硅栅极图形为掩膜板，刻蚀氧化膜4.离子注入5.在掺杂之前，制作的多晶硅栅极所起的作用实际上是确定沟道区和源区、漏区的准确位置。由于这个过程很准确的确定了这两个区域到栅极的相对位置，所以称为自对准工艺。2012/3/27数字集成电路设计19gatesourcedrainsiliconsubstrate2012/3/27数字

8、集成电路设计20contactholes接触孔gatesourcedrainsiliconsubstrate2012/3/27数字集成电路设计21contactholesgatesourced