《微电子学概论》集成电路制造工艺ppt课件.ppt

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1、第四章集成电路制造工艺双极集成电路制造工艺SiO2厚膜：n+发射区pppnnnn+n+基区集电区Al电极CEB隔离发射区与集电区p+场隔离区P型:与周围器件隔离与Al电极形成欧姆接触预埋层；减少集电区寄生电阻n+P+P+NPN双极型三极管内部结构示意图p区：掺杂浓度一般的n型区n+区：掺杂浓度较高的n型区n区：掺杂浓度一般的n型区p+区：掺杂浓度较高的p型区光刻胶SiO2膜反应离子刻蚀Si片1、预埋层工艺P型衬底曝光扩散掺杂形成n+预埋层n+n+n+n+光刻胶SiO2膜曝光离子注入形成p+隔离区离子注

2、入P型衬底2、形成下隔离区p+最后去掉多余的光刻胶和SiO2膜CVD法形成n型外延层n型外延层3、形成n型外延层p+4、形成上隔离区光刻胶SiO2膜曝光离子注入离子注入形成p+隔离区p+p+N阱N阱N阱集电区光刻胶SiO2膜反应离子刻蚀曝光Si3N4膜热氧化形成厚SiO2膜5、形成集电极与发射区之间的隔离区N阱p+集电区光刻胶SiO2膜离子注入离子注入形成p型基区ppp6、形成基区集电区光刻胶SiO2膜曝光离子注入离子注入形成n+隔发射区与集电区电极pppnnnn+n+基区集电区7、形成发射区光刻胶Si

3、O2膜曝光离子注入形成n+隔发射区与集电区电极pppnnnn+n+基区集电区反应离子刻蚀8、形成Al电极光刻胶SiO2膜曝光离子注入形成n+隔发射区与集电区电极pppnnnn+n+基区集电区反应离子刻蚀蒸发Al膜CEB与Al电极形成欧姆接触SiO2膜离子注入形成n+隔发射区与集电区电极pppnnnn+n+基区集电区Al电极CEBp+p+CMOS集成电路制造工艺Si片p型衬底厚SiO2膜磷硅玻璃膜WWAl电极n+n+GSDn沟道场效应管内部结构形成与周围器件的隔离区钨塞光刻胶SiO2膜反应离子刻蚀Si3N

4、4膜Si片p型衬底曝光Si3N4膜热氧化形成厚SiO2膜：1、热氧化形成厚SiO2膜形成与周围器件的隔离区光刻胶SiO2膜反应离子刻蚀Si3N4膜Si片p型衬底曝光Si3N4膜厚SiO2膜2、去处不必要的Si3N4膜光刻胶SiO2膜反应离子刻蚀多晶硅膜Si片p型衬底曝光Si3N4膜厚SiO2膜多晶硅膜3、形成多晶硅栅栅去掉剩下的光刻胶源、漏区SiO2膜离子注入Si片p型衬底Si3N4膜厚SiO2膜多晶硅膜4、形成源、漏区n+n+栅去掉不必要的多晶硅SiO2膜PSG流平Si片p型衬底Si3N4膜厚SiO2

5、膜CVD法形成磷硅玻璃膜5、表面平坦化GSDSiO2膜Si片p型衬底Si3N4膜热氧化形成厚SiO2膜磷硅玻璃膜6、形成接触孔反应离子刻蚀PGS膜及SiO2膜GSD光刻胶曝光去掉剩下的光刻胶SiO2膜Si片p型衬底厚SiO2膜磷硅玻璃膜7、形成金属电极GSD光刻胶曝光n+n+CVD法沉积钨塞PVD法沉积Al膜WW反应离子刻蚀Al膜去掉剩下的光刻胶Si片p型衬底厚SiO2膜磷硅玻璃膜WWAl电极n+n+GSD8、n沟道场效应管内部结构接触与互连Al是目前集成电路工艺中最常用的金属互连材料但Al连线也存在一

6、些比较严重的问题电迁移严重、电阻率偏高、浅结穿透等Cu连线工艺有望从根本上解决该问题IBM、Motorola等已经开发成功目前，互连线已经占到芯片总面积的70～80%；且连线的宽度越来越窄，电流密度迅速增加Si片p型衬底厚SiO2膜磷硅玻璃膜WWAl电极n+n+GSD9、多层布线10、合金电极p型衬底厚SiO2膜磷硅玻璃膜WWAl电极n+n+GSDTiSi2电极:进一步提高多晶硅电极的导电性CVD法形成Ti膜，再进行热处理进一步与硅结合形成TiSi2合金膜栅结构材料Al-二氧化硅结构多晶硅-二氧化硅结构

7、难熔金属硅化物/多晶硅-二氧化硅结构p型衬底厚SiO2膜磷硅玻璃膜WWAl电极n+n+GSDTiSi2电极11、形成钝化膜CVD法在低温下形成Si3N4膜保护表面电极隔离技术PN结隔离绝缘介质隔离沟槽隔离沟槽隔离工艺集成电路工艺小结前工序图形转换技术：主要包括光刻、刻蚀等技术薄膜制备技术：主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积(如溅射、蒸发)等掺杂技术：主要包括扩散和离子注入等技术集成电路工艺小结后工序划片封装测试老化筛选集成电路工艺小结辅助工序超净厂房技术超纯水、高纯气体制备技术光刻掩膜版制备

8、技术材料准备技术作业画出NMOSFET的截面图和俯视图设计制备NMOSFET的工艺，并画出流程图