集成电路的基本制造工艺.ppt

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1、典型的双极集成电路中晶体三极管的主要制造过程PN+隐埋层N+隐埋层NP+隔离岛PPN+N+ebcecb复习PN结隔离工艺简单，与元件制作工艺基本相容，是目前应用最多的隔离方法。双极集成电路工艺电隔离自然隔离PN结隔离全介质隔离PN结—介质混合隔离双极集成电路工艺分类在集成电路中，P型衬底接最负电位，以使隔离结处于反偏。典型的PN结隔离的掺金TTL电路总的工序40道左右。需要六次光刻。1．2MOS集成电路的基本制造工艺MOS集成电路分为PMOS集成电路、NMOS集成电路、CMOS集成电路。在PMOS、NMOS集成电路中又因其负载电阻的不同分为:E/R(电阻负载)、E/

2、E(增强型MOS管负载)、E/D(耗尽型MOS管负载)MOS集成电路。根据栅极制造工艺的不同分为:铝栅工艺和硅栅工艺(栅电极为掺杂多晶体)MOS集成电路。1．2MOS集成电路的基本制造工艺根据栅极制造工艺的不同分为：铝栅工艺和硅栅工艺(栅电极为掺杂多晶体)。PMOS集成电路MOSNMOS集成电路CMOS集成电路E/R(电阻负载)E/E(增强型MOS管负载)E/D(耗尽型MOS管负载)铝栅硅栅NMOS管结构示意图NMOS剖面示意图根据阱的导电类型CMOS可分为P阱CMOS、N阱CMOS和双阱CMOS电路。(P阱上做NMOS)P阱CMOS与NMOS器件有良好的兼容性。(

3、N阱上做PMOS)N阱CMOS与PMOS器件有良好的兼容性。双阱工艺是在衬底上制做出P阱和N阱。P阱上做NMOS管，N阱上做PMOS管。这样可以独立调节两种沟道MOS管的参数，使CMOS电路达到最优的特性。制做典型的P阱硅栅CMOS需要五十多道工序，需要十次光刻。1.2.2CMOS集成电路工艺制做典型的P阱硅栅CMOS需要五十多道工序，需要十次光刻。1.2.2CMOS集成电路工艺CMOS可分为：P阱CMOSN阱CMOS双阱CMOS与PMOS器件有良好的兼容性。与NMOS器件有良好的兼容性。可以独立调节两种沟道MOS管的参数，使电路达到最优的特性。CMOS集成电路工艺

4、NPN+P+P+P阱区光刻、阱区注入形成阱区P阱硅栅CMOS工艺N+DSSDGGCMOS集成电路工艺PNP+N+N+P阱区光刻、阱区注入形成阱区N阱硅栅CMOS工艺P+DSSDGG由于驱动管NPN制作在低掺杂的衬底上，所以降低了驱动管的结电容和衬底偏置效应。1．3Bi-CMOS工艺Bi-CMOS工艺是把双极器件和CMOS器件制做在同一芯片上。它综合了两种器件的优点，给高速度、高集成度、高性能的LSI及VLSI的发展开辟了一条新的道路。优势互补、取长补短。Bi-CMOS工艺可分为两大类：一类是以CMOS工艺为基础的；另一类是以标准双极工艺为基础的。以标准双极工艺为基础

5、的Bi-CMOS工艺对保证器件中的双极器件有利。影响Bi-CMOS工艺器件性能的主要是双极部分，因此以标准双极工艺为基础的Bi-CMOS工艺用得较多。1．3Bi-CMOS工艺把双极器件和CMOS器件制做在同一芯片上。优势互补、取长补短。Bi-CMOS工艺：以CMOS工艺为基础以双极工艺为基础对保证器件中的ＣＭＯＳ器件有利。对保证器件中的双极器件有利。P阱影响Bi-CMOS工艺器件性能的主要是双极部分，因此以双极工艺为基础的用得较多。N阱P阱双阱以P阱CMOS工艺为基础的Bi-CMOS器件剖面示意图N-—SUBP阱P阱N+P+N+N+N+P+CESCCGGBD以N阱C

6、MOS工艺为基础的Bi-CMOS器件剖面示意图P-—SUBN阱N阱N+N+SP+DGCGP+N+P+SN+DBE以N阱CMOS工艺为基础的Bi-CMOS器件剖面图三种以PN结隔离双极型工艺为基础的P阱Bi-CMOS器件剖面图以双极型工艺为基础的双埋层双阱Bi-CMOS器件剖面图以双极工艺为基础的Bi-CMOS器件剖面示意图P-—SUBN+隐埋层P+隐埋层N+隐埋层P+隐埋层外延层P阱P阱N阱N阱N+N+N+P+P+GGCBECCCCN1．3Bi-CMOS工艺把双极器件和CMOS器件制做在同一芯片上。优势互补、取长补短。Bi-CMOS工艺：以CMOS工艺为基础以双极工

7、艺为基础对提高器件中的双极器件有利。对提高器件中的双极器件有利。P阱影响Bi-CMOS工艺器件性能的主要是双极部分，因此以双极工艺为基础的用得较多。N阱P阱双阱作业题：1．根据阱的导电类型，CMOS电路可分为———、——、双阱CMOS电路。2．典型的P阱硅栅CMOS工艺光刻次数为。A、6次；B、10次；C、20次；D、30次3.Bi-CMOS工艺是。A、制作双极性元件；B、制作单极性元件；C、把双极性、单极性元件制作在同一芯片上；D、制作CMOS元件。