soc工藝課件 雙阱CMOS工藝

1、page 1,cmos工藝制造流程,半導(dǎo)體制造：硅氧化、光刻、刻蝕、擴(kuò)散、離子注入、薄膜淀積。 (locos: local oxidation of silicon)：場氧化層覆蓋整個硅片，通過厚的場氧化層來隔離cmos器件。（0.25m） 淺槽隔離工藝 (sti: shallow trench isolation)：通過刻蝕一定深度的溝槽，再進(jìn)行側(cè)墻氧化，實(shí)現(xiàn)cmos器件的隔離。（0.25m） locos相對更容易理解cmos工藝的制造流程。 locos流程：n阱p阱有源區(qū)柵pmos源/漏nmos源/漏接觸孔金屬1 通孔1 金屬2,page 2,完整的晶片,晶片的橫截面,橫截面放大,晶片,p

2、age 3,1-n阱(n-well),n阱的制作 襯底上生長sio2 涂敷光刻膠,版圖,剖面圖,p型襯底,n阱掩膜版,氧化層,光刻膠,n阱掩膜版,page 4,1-n阱(n-well),n阱的制作 襯底上生長sio2 涂敷光刻膠 曝光 n阱掩膜版 顯影 n阱區(qū)域暴露,版圖,剖面圖,p型襯底,氧化層,光刻膠,n阱掩膜版,n阱掩膜版,page 5,1-n阱(n-well),n阱的制作 襯底上生長sio2 涂敷光刻膠 曝光 n阱掩膜版 顯影 n阱區(qū)域暴露 n型離子注入 磷離子等 去除光刻膠,版圖,剖面圖,p型襯底,n阱,磷離子注入,n阱掩膜版,page 6,2-p阱(p-well),p阱的制作 涂敷

3、光刻膠,版圖,剖面圖,p型襯底,n阱,n阱掩膜版,p阱掩膜版,p阱掩膜版,氧化層,光刻膠,page 7,2-p阱(p-well),p阱的制作 涂敷光刻膠 曝光 p阱掩膜版 顯影 p阱區(qū)域暴露,版圖,剖面圖,p型襯底,n阱,n阱掩膜版,p阱掩膜版,p阱掩膜版,氧化層,光刻膠,page 8,2-p阱(p-well),p阱的制作 涂敷光刻膠 曝光 p阱掩膜版 顯影 p阱區(qū)域暴露 p型離子注入 硼離子等 去除光刻膠,版圖,剖面圖,p型襯底,n阱,n阱掩膜版,p阱掩膜版,p阱,硼離子注入,page 9,2-p阱(p-well),p阱的制作 涂敷光刻膠 曝光 p阱掩膜版 顯影 p阱區(qū)域暴露 p型離子注入

4、硼離子等 去除光刻膠 刻蝕氧化層,版圖,剖面圖,p型襯底,n阱,n阱掩膜版,p阱掩膜版,p阱,page 10,3-有源區(qū)(active),有源區(qū)的制作 淀積sin 在sin上涂敷光刻膠,有源區(qū)掩膜版,有源區(qū)掩膜版,sin,光刻膠,p型襯底,n阱,p阱,p阱,版圖,剖面圖,page 11,3-有源區(qū)(active),有源區(qū)的制作 淀積sin 在sin上涂敷光刻膠 曝光 有源區(qū)掩膜版 顯影 有源區(qū)暴露,有源區(qū)掩膜版,有源區(qū)掩膜版,sin,p型襯底,n阱,p阱,光刻膠,版圖,剖面圖,page 12,3-有源區(qū)(active),有源區(qū)的制作 淀積sin 在sin上涂敷光刻膠 曝光 有源區(qū)掩膜版 顯影

5、有源區(qū)暴露 刻蝕sin 有sin的地方會阻止場氧生長,有源區(qū)掩膜版,sin,p阱,p型襯底,n阱,光刻膠,版圖,剖面圖,page 13,3-有源區(qū)(active),p型襯底,n阱,有源區(qū)的制作 淀積sin 在sin上涂敷光刻膠 曝光 有源區(qū)掩膜版 顯影 有源區(qū)暴露 刻蝕sin 有sin的地方會阻止場氧生長 去除光刻膠 生長場氧化層 (fox) 熱氧化方法 隔離器件,p阱,場氧化層,有源區(qū)掩膜版,版圖,剖面圖,page 14,3-有源區(qū)(active),有源區(qū)的制作 淀積sin 在sin上涂敷光刻膠 曝光 有源區(qū)掩膜版 顯影 有源區(qū)暴露 刻蝕sin 有sin的地方會阻止場氧生長 去除光刻膠 生長

6、場氧化層 (fox) 熱氧化方法 隔離器件 去除sin,p型襯底,n阱,p阱,場氧化層,有源區(qū)掩膜版,版圖,剖面圖,page 15,4-柵(gate),柵的制作 生長柵氧化層 整個硅片上 可忽略場在氧化層上的生長,p阱,柵氧化層,n阱,版圖,剖面圖,p型襯底,page 16,4-柵(gate),柵的制作 生長柵氧化層 整個硅片上 可忽略場在氧化層上的生長 淀積多晶硅 涂敷光刻膠,多晶硅掩膜版,多晶硅掩膜版,p阱,柵氧化層,n阱,多晶硅,光刻膠,版圖,剖面圖,p型襯底,page 17,4-柵(gate),柵的制作 生長柵氧化層 整個硅片上 可忽略場在氧化層上的生長 淀積多晶硅 涂敷光刻膠 曝光

7、多晶硅掩膜版 顯影 多晶硅暴露 刻蝕多晶硅,多晶硅掩膜版,多晶硅掩膜版,p阱,柵氧化層,n阱,多晶硅,版圖,剖面圖,p型襯底,page 18,4-柵(gate),柵的制作 生長柵氧化層 整個硅片上 可忽略場在氧化層上的生長 淀積多晶硅 涂敷光刻膠 曝光 多晶硅掩膜版 顯影 多晶硅暴露 刻蝕多晶硅 刻蝕柵氧化層 柵下的氧化層受多晶硅保護(hù)，未被刻蝕,p阱,柵氧化層,n阱,多晶硅,多晶硅掩膜版,版圖,剖面圖,p型襯底,page 19,5-pmos的源/漏 (pmos source/drain),pmos源/漏的制作 涂敷光刻膠,p型注入掩膜版,p型注入掩膜版,p阱,n阱,版圖,剖面圖,p型襯底,pa

8、ge 20,5-pmos的源/漏 (pmos source/drain),pmos源/漏的制作 涂敷光刻膠 曝光 p型注入掩膜版 顯影 p型注入?yún)^(qū)域暴露,版圖,剖面圖,p型注入掩膜版,p型注入掩膜版,p阱,n阱,p型襯底,page 21,5-pmos的源/漏 (pmos source/drain),pmos源/漏的制作 涂敷光刻膠 曝光 p型注入掩膜版 顯影 p型注入?yún)^(qū)域暴露 注入p型摻雜 去除光刻膠,p+摻雜,p+摻雜,版圖,剖面圖,p型注入掩膜版,p阱,n阱,p+,p+,p+,p型襯底,硼離子注入,page 22,6-nmos的源/漏 (nmos source/drain),nmos源/漏

9、的制作 涂敷光刻膠,n型注入掩膜版,版圖,剖面圖,n型注入掩膜版,p阱,n阱,p+,p+,p+,p型襯底,page 23,6-nmos的源/漏 (nmos source/drain),nmos源/漏的制作 涂敷光刻膠 曝光 n型注入掩膜版 顯影 n型注入?yún)^(qū)域暴露,版圖,剖面圖,n型注入掩膜版,n型注入掩膜版,p阱,n阱,p+,p+,p+,p型襯底,page 24,6-nmos的源/漏 (nmos source/drain),nmos源/漏的制作 涂敷光刻膠 曝光 n型注入掩膜版 顯影 n型注入?yún)^(qū)域暴露 注入n型摻雜 去除光刻膠,n+摻雜,n+摻雜,版圖,剖面圖,n型注入掩膜版,p阱,n阱,p+

10、,p+,p+,n+,n+,n+,p型襯底,砷離子注入,page 25,7-接觸孔 (contact),接觸孔的制作 淀積氧化層 涂敷光刻膠,接觸孔掩膜版,p+,n+,接觸孔掩膜版,版圖,剖面圖,p+,p+,n+,n+,p型襯底,p阱,n阱,page 26,7-接觸孔 (contact),接觸孔的制作 淀積氧化層 涂敷光刻膠 曝光 接觸孔掩膜版 有源區(qū)和柵的接觸孔使用同一層掩膜版 顯影 接觸孔區(qū)域暴露,p+,n+,版圖,剖面圖,p型襯底,接觸孔掩膜版,接觸孔掩膜版,p阱,n阱,p+,p+,n+,n+,page 27,7-接觸孔 (contact),接觸孔的制作 淀積氧化層 涂敷光刻膠 曝光 接觸

11、孔掩膜版 有源區(qū)和柵的接觸孔使用同一層掩膜版 顯影 接觸孔區(qū)域暴露 刻蝕氧化層,p+,n+,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,p+,p+,n+,n+,page 28,7-接觸孔 (contact),接觸孔的制作 淀積氧化層 涂敷光刻膠 曝光 接觸孔掩膜版 有源區(qū)和柵的接觸孔使用同一層掩膜版 顯影 接觸孔區(qū)域暴露 刻蝕氧化層 去除光刻膠 淀積金屬1 平坦化 頂層金屬,n+,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,p+,p+,p+,n+,n+,page 29,8-金屬1 (metal 1),金屬1的制作 涂敷光刻膠,p+,n+,金屬1掩膜版,金屬1掩膜版,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,p+,p

12、+,n+,n+,page 30,8-金屬1 (metal 1),金屬1的制作 涂敷光刻膠 曝光 金屬1掩膜版 顯影 金屬1暴露,版圖,剖面圖,p型襯底,金屬1掩膜版,金屬1掩膜版,p阱,n阱,p+,p+,p+,n+,n+,n+,金屬和多晶硅交疊部分的剖面圖,page 31,8-金屬1 (metal 1),金屬1的制作 涂敷光刻膠 曝光 金屬1掩膜版 顯影 金屬1暴露 刻蝕金屬1,p+,n+,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,p+,p+,n+,n+,n阱,page 32,8-金屬1 (metal 1),金屬1的制作 涂敷光刻膠 曝光 金屬1掩膜版 顯影 金屬1暴露 刻蝕金屬1 去除光刻膠,p+,n+

13、,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,p+,p+,n+,n+,page 33,9-通孔1 (via1),通孔1的制作 淀積氧化層 平坦化 涂敷光刻膠,p+,p+,p+,n+,通孔1掩膜版,通孔1掩膜版,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n+,n+,n阱,page 34,9-通孔1 (via1),通孔1的制作 淀積氧化層 平坦化 涂敷光刻膠 曝光 通孔1掩膜版 顯影 通孔1暴露,p+,p+,p+,n+,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,通孔1掩膜版,通孔1掩膜版,n+,n+,page 35,9-通孔1 (via1),通孔1的制作 淀積氧化層 平坦化 涂敷光刻膠 曝光 通孔1掩膜版 顯影 通孔1暴露

14、 刻蝕氧化層 去除光刻膠,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,p+,p+,p+,n+,n+,n+,page 36,9-通孔1 (via1),通孔1的制作 淀積氧化層 平坦化 涂敷光刻膠 曝光 通孔1掩膜版 顯影 通孔1暴露 刻蝕氧化層 去除光刻膠 淀積金屬2 平坦化,p+,n+,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,p+,p+,n+,n+,page 37,10-金屬2 (metal 2),金屬2的制作 涂敷光刻膠,p+,n+,金屬2掩膜版,金屬2掩膜版,版圖,剖面圖,p型襯底,p阱,n阱,p+,p+,n+,n+,page 38,10-金屬2 (metal 2),金屬2的制作 涂敷光刻膠 曝光 金屬2掩膜版 顯影 金屬2暴露,p+,n+,版圖,剖面圖,p型襯底,金屬2掩膜版,金屬2掩膜版,p阱,n阱,p+,p+,n+,n+,page 39,1