现代CMOS工艺基本流程

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1、现代CMOS工艺基本流程现代CMOS工艺基本流程1SiliconSubstrateP+~2um~725umSiliconEpiLayerP−选择衬底晶圆的选择掺杂类型（N或P）电阻率（掺杂浓度）晶向高掺杂(P+)的Si晶圆低掺杂(P−)的Si外延层2SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP−PadOxide热氧化热氧化形成一个SiO2薄层，厚度约20nm高温，H2O或O2气氛缓解后续步骤形成的Si3N4对Si衬底造成的应力3SiliconSubstrateP+SiliconEp

2、iLayerP-SiliconNitrideSi3N4淀积Si3N4淀积厚度约250nm化学气相淀积(CVD)作为后续CMP的停止层4SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-SiliconNitridePhotoresist光刻胶成形光刻胶成形厚度约0.5~1.0um光刻胶涂敷、曝光和显影用于隔离浅槽的定义5SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-SiliconNitridePhotoresistSi3N4和SiO2刻蚀Si3N4和SiO2刻蚀基

3、于氟的反应离子刻蚀(RIE)6SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-SiliconNitridePhotoresistTransistorActiveAreasIsolationTrenches隔离浅槽刻蚀隔离浅槽刻蚀基于氟的反应离子刻蚀(RIE)定义晶体管有源区7SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-SiliconNitrideTransistorActiveAreasIsolationTrenches除去光刻胶除去光刻胶氧等离子体去胶，把

4、光刻胶成分氧化为气体8SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-SiliconNitrideFuturePMOSTransistorSiliconDioxideFutureNMOSTransistorNocurrentcanflowthroughhere!SiO2淀积SiO2淀积用氧化物填充隔离浅槽厚度约为0.5~1.0um，和浅槽深度和几何形状有关化学气相淀积(CVD)9SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-SiliconNitrideFutu

5、rePMOSTransistorFutureNMOSTransistorNocurrentcanflowthroughhere!化学机械抛光化学机械抛光(CMP)CMP除去表面的氧化层到Si3N4层为止10SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-FuturePMOSTransistorFutureNMOSTransistor除去Si3N4除去Si3N4热磷酸(H3PO4)湿法刻蚀，约180℃11TrenchOxideCrossSectionBareSilicon平面视图完成浅

6、槽隔离(STI)12SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-FuturePMOSTransistorFutureNMOSTransistorPhotoresist光刻胶成形光刻胶成形厚度比较厚，用于阻挡离子注入用于N-阱的定义13SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-FutureNMOSTransistorPhotoresistN-WellPhosphorous(-)Ions磷离子注入磷离子注入高能磷离子注入形成局部N型区域，用于制造PMOS管

7、14SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-FutureNMOSTransistorN-Well除去光刻胶15PhotoresistSiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-FutureNMOSTransistorN-Well光刻胶成形光刻胶成形厚度比较厚，用于阻挡离子注入用于P-阱的定义16SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-PhotoresistN-WellBoron(+)IonsP-Well硼离子注入高能硼离

8、子注入形成局部P型区域，用于制造NMOS管硼离子注入17SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-N-WellP-Well除去光刻胶18SiliconSubstrateP+SiliconEpiLayerP-P-WellN-Well退火退火在600~1000℃的H2环境中加热修复离子注入造成的Si表面晶体损伤注入杂质的电激活同时会造成杂质的进一步扩散快速加热工艺(RTP)可以减少杂质的扩散19Tren