最新半导体制造工艺第2章-半导体制造工艺概况教学讲义PPT课件.ppt

《最新半导体制造工艺第2章-半导体制造工艺概况教学讲义PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、半导体制造工艺第2章-半导体制造工艺概况第2章　半导体制造工艺概况第2章　半导体制造工艺概况2.1　引言2.2　器件的隔离2.3　双极型集成电路制造工艺2.4　CMOS器件制造工艺2.2　器件的隔离2)在外延层上淀积二氧化硅(SiO2)，并进行光刻和刻蚀。3)去除光刻胶，露出隔离区上的N型外延层硅，然后在N型外延层上进行P型杂质扩散，扩散深度达到衬底，这是双极型集成电路制造工艺中最费时的一步，使N型的器件区域的底部和侧面均被PN结所包围，器件就制作在被包围的器件区里。2.2.2　绝缘体隔离绝缘体

2、隔离法通常用于MOS集成电路的隔离，用二氧化硅作为绝缘体，该二氧化硅作为隔离墙，一般来说，二氧化硅隔离用于器件区域的侧面，器件区域底部的隔离则用PN结来实现。图2⁃2所示为集成电路中采用绝缘体隔离的例子。深度达到衬底的V型沟槽内侧形成二氧化硅，再用多晶硅填满，达到绝缘隔离的目的。2.2　器件的隔离图2-2　绝缘体隔离2.2　器件的隔离1.局部氧化隔离(LOCOS)工艺1)热生长一层薄的垫氧层，用来降低氮化物与硅之间的应力。2)淀积氮化物膜(Si3N4)，作为氧化阻挡层。3)刻蚀氮化硅，露出隔离区

3、的硅。4)热氧化，氮化硅作为氧化阻挡层保护下面的硅不被氧化，隔离区的硅被氧化。5)去除氮化硅，露出器件区的硅表面，为制作器件做准备。图2-3　LOCOS工艺的示意图2.2　器件的隔离图2- 4　局部氧化产生的鸟嘴效应2.2　器件的隔离2.浅槽隔离工艺1)热生长一层薄的垫氧层，用来降低氮化物与硅之间的应力。2)淀积氮化物膜(Si3N4)，作为氧化阻挡层。3)刻蚀氮化硅，露出隔离区的硅。4)在掩膜图形暴露区域，热氧化15~20nm的氧化层，使硅表面钝化，并可以使浅槽填充的淀积氧化物与硅相互隔离，作为

4、有效的阻挡层可以避免器件中的侧墙漏电流产生。5)刻蚀露出隔离区的硅，形成硅槽。6)淀积二氧化硅进行硅槽的填充。7)二氧化硅表面平坦化(CMP)。8)去除氮化硅，露出器件区的硅表面，为制作器件做准备。2.2　器件的隔离图2-5　浅槽隔离工艺示意图2.2　器件的隔离图2- 6　寄生场氧化MOSFET的示意图2.2　器件的隔离图2-7　CMOS工艺中的隔离技术3.CMOS集成电路中的隔离2.3　双极型集成电路制造工艺图2-8　典型的双极型晶体管基极和电阻相连的结构示意图2.3　双极型集成电路制造工艺表

5、2-1　双极型集成电路的工艺过程2.3　双极型集成电路制造工艺表2-1　双极型集成电路的工艺过程2.3　双极型集成电路制造工艺表2-1　双极型集成电路的工艺过程2.3　双极型集成电路制造工艺表2-1　双极型集成电路的工艺过程2.3　双极型集成电路制造工艺表2-1　双极型集成电路的工艺过程2.3　双极型集成电路制造工艺表2-1　双极型集成电路的工艺过程2.3　双极型集成电路制造工艺表2-1　双极型集成电路的工艺过程2.4　CMOS器件制造工艺2.4.1　20世纪80年代的CMOS工艺技术20世纪8

6、0年代的CMOS工艺技术具有以下特点:1)采用场氧化(LOCOS)工艺进行器件间的隔离。2)采用磷硅玻璃和回流进行平坦化。3)采用蒸发的方法进行金属层的淀积。4)使用正性光刻胶进行光刻。5)使用放大的掩膜版进行成像。6)用等离子体刻蚀和湿法刻蚀工艺进行图形刻蚀。2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制

7、造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器件制造工艺表2-2　20世纪80年代的CMOS工艺流程2.4　CMOS器

8、件制造工艺2.4.2　20世纪90年代的CMOS工艺技术数字通信设备、个人计算机和互联网有关的应用推进了CMOS工艺技术的发展。特征尺寸从0．8μm到0．18μm，晶圆直径从150mm到300mm，原有的制造工艺已无法实现如此小的特征尺寸图形的制作。许多因素都会影响器件的制作，包括衬底中的杂质含量及缺陷密度、多层金属化之后造成的表面起伏、光刻技术等。20世纪90年代CMOS工艺技术具有以下特点：1)器件制作在外延硅上(这样可以消除在CZ法拉单晶过程中的C、O)。2)采用浅槽隔离技术(取代了局部氧