第二章 CMOS集成电路工艺ppt课件.ppt

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1、第二章CMOS集成电路工艺与版图2008年9月第一节CMOS集成电路工艺简介第二节几何设计规则第三节CMOS版图设计第一节CMOS集成电路工艺简介一、半导体IV类元素：硅（Si）、锗（Ge）纯晶体称为本征半导体，是一种绝缘体。掺杂，V类元素--》n-型半导体，电子III类元素--》p-型半导体，空穴第一节CMOS集成电路工艺简介二、工艺类型前工序：包括从晶片开始加工到中测之前的所有工序后工序：包括从中测开始到器件完成的所有工序辅助工序：为保证整个工艺流程的进行，还需要一些辅助性的工序第一节CMOS集成电路工艺简介1

2、、前工序（1）薄膜制备工艺：包括氧化、外延、化学汽相淀积、蒸发、溅射。（2）掺杂工艺：包括离子注入和扩散。（3）图形加工技术：包括制版和光刻。第一节CMOS集成电路工艺简介2、后工序中间测试划片贴片焊接封装成品测试第一节CMOS集成电路工艺简介3、辅助工序（1）超净环境的制备（2）高纯水、气的制备（3）材料准备：包括制备单晶、切片、磨片、抛光等工序，制成IC生产所需要的单晶圆片。三、集成电路制造工艺1、氧化工艺生成SiO2薄膜2、掺杂工艺在半导体基片的一定区域掺入一定浓度的杂质元素，形成不同类型的半导体层，来制作各

3、种器件。（1）扩散工艺（2）离子注入工艺3、光刻工艺借助于掩膜版，并利用光敏的抗蚀涂层发生光化学反应，结合刻蚀方法在各种薄膜上（如SiO2薄膜、多晶硅薄膜和各种金属膜）刻蚀出各种所需要的图形，实现掩膜版图形到硅片表面各种薄膜上图形的转移。第一节CMOS集成电路工艺简介光刻工艺步骤（负胶）第一节CMOS集成电路工艺简介三、N阱CMOS工艺CMOS反相器版图N阱扩散确定有源区沉积硅栅n+扩散p+扩散生成接触孔产生金属连线第二节版图设计规则设计规则规定了掩膜版各层几何图形宽度、间隔、重叠及层与层之间的距离等的最小容许值。

4、设计规则的作用：是设计和生产之间的一个桥梁，是一定的工艺水平下电路的性能和成品率的最好的折中。设计规则描述方法:微米设计规则λ设计规则λ设计规则：λ是一个归一化单位，使栅极宽度为2λ，其他尺寸都是λ的整数倍。最小线宽2λ，即：2μm工艺，λ=1μm金属线宽：2λ，间隔：3λ第三节CMOS版图设计一、静态CMOS版图设计第三节CMOS版图设计静态CMOSNAND版图设计CMOS与门二、动态CMOS版图设计三、传输门（TransmissionGates）Passtransistorsproducedegradedout

5、putsTransmissiongatespassboth0and1well2选1电路2:1multiplexerchoosesbetweentwoinputsY=D1S+D0SSD1D0Y0X000X1110X011X12选1的门级设计Howmanytransistorsareneeded?20用传输门设计只用四个晶体管三、标准单元版图