工藝實(shí)習(xí)報(bào)告

CMOS工藝流程電科1101班 鐘文斌3110209129CMOS工藝流程主要步驟：晶體的生長(zhǎng)晶體切片成晶圓制作工藝流程表面清洗2umAl2O3進(jìn)行化學(xué)刻蝕和表面清洗。初次氧化SiO2Si3N4氧化技術(shù)干法氧化Si(固)+O2àSiO2(固)濕法氧化Si(固)+2H2OàSiO2(固)+2H2SiO2SiO2SiO2SiO2SiO2O2OHOHSiO2O2SiO20.44SiO2SiSiO2200nm，如果預(yù)告知道是幾次干涉，就(dSiO2)/(dox)=(nox)/(nSiO2)。SiO2SiSiO2SiO2測(cè)出SiO2和Si界面能級(jí)密度和固定電荷密度可由MOS二極管的電容特性求得(100)面的Si的界面能級(jí)密度最低，約為10E+10-- 10E+11/cm–2.eV-1數(shù)量級(jí)。(100)面時(shí)，氧化膜中固定電荷較多，固定電荷密度的大小成為左右閾值的主要因素。CVD(ChemicalVaporSi3N4(HotCVDLPCVD)1CVD(NormalPressureCVD)NPCVDCVD(1)輸送反應(yīng)氣體至反應(yīng)爐的載氣體精密裝置；(2)使反應(yīng)氣體原料氣化的反應(yīng)氣體氣化室；(3)反應(yīng)爐；(4)反應(yīng)后的氣體回收裝置等所構(gòu)成。其中中心部分為反應(yīng)爐，CVD(LowPressureCVD)CVD的方法。主要特征：(1)10-1000Pa改善。反應(yīng)氣體的消耗亦可減少；(2)反應(yīng)室成擴(kuò)散爐型，溫度控制最為簡(jiǎn)便，且裝置亦被簡(jiǎn)化，結(jié)果可大幅度改善其可靠性與處理能力(因低氣壓下，基板容易均勻加熱)，因基可大量裝荷而改善其生產(chǎn)性。熱CVD(HotCVD)/(thermalCVD)CVDCVD0.25-2.0TorrHCVDSiH4Si2H。氣體熱分解（650oC）淀積而成。采用選擇氧化進(jìn)行器件隔離時(shí)所使用的氮化CVDSiH4Si2H6SiO2SiH4O2400--4500oCSiH4O2–-SiO22H2Si(OC2H5)4(TEOS:tetraethoxysilancO2750oCTEOSSiO2臺(tái)階側(cè)面部被覆性能好的優(yōu)點(diǎn)。前者，在淀積的同時(shí)導(dǎo)入PH3硅玻璃（PSG：phosphor–silicate–glass）B2H6phosphor–silicate–glass)膜。這兩種薄膜材料，高溫下的流動(dòng)性好，廣泛用來(lái)作為表面平坦性好的層間絕緣膜。電漿增強(qiáng)CVD(PlasmaEnhancedCVD)NPCVDLPCVD法等皆是被加熱或高溫的表面上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而形成PECVDCVDLPCVD(PhotoCVD)PECVD使薄膜低溫化，且又A-Si在除去高溫(HCVD)及PECVDPECVD(2)PCVD相對(duì)的，在PCVD中，只直接激發(fā)分解必須的內(nèi)部自由度，并提供活化物促使分MOCVD(MetalOrganic CVD)&分子磊晶成長(zhǎng)(MolecularBeamCVDMOCVD，MBE(MolecularBeamEpitaxy)(4氧化鋁等絕緣物上可有磊晶殘留不純物雖已改所用反CVD法就是為此而發(fā)明的一種方法。外延生長(zhǎng)法(LPE)外延生長(zhǎng)法(epitaxialgrowth)能生長(zhǎng)出和單晶襯底的原子排列同樣的單PNMOS1015LPEn-p-型層，設(shè)備為通用外延生長(zhǎng)設(shè)備，生300oC-900oC0.2um-2um/min，0.5um-100um，外延層的外貌決定于結(jié)晶條件，并直接獲得具有絨面結(jié)構(gòu)表面外延層。涂敷光刻膠20-30光刻膠的涂敷、預(yù)烘、曝光、顯影、后烘、腐蝕、以及光刻膠去除等工序。光刻膠的涂敷etchingX因此有良好的光刻膠，還要有好的曝光系統(tǒng)。預(yù)烘(prebake)80C15-30曝光g(l=436nm),i(l=365nm)通過(guò)掩模照射在光刻膠1/5-1/10，這種場(chǎng)合的掩模被稱(chēng)為掩模原版(reticle)。使用透鏡的曝光裝置，其投影光學(xué)系統(tǒng)的清晰RD分別用下式表示：R=k1λ/NAD=k2λ/(NA)λ曝光波長(zhǎng)NA透鏡的數(shù)值孔徑k1、k2為與工藝相關(guān)的參數(shù)，k1(0.6-0.8),k2(0.5)由此可知：要提高清晰度(RI-line(excimerlaser,KrF:248nm,ArF:193nm)為曝光光源。為了解決上述所提到的缺點(diǎn)，用比光的波X(l=1-10nmX接近式曝光技術(shù)為光罩掩模與基板相互靠近保持較近的間隙(gap)，UVMASK1:1(collimatemirror)(球面或非球面)對(duì)轉(zhuǎn)刻精度影響最大，以日前制作水準(zhǔn)而言，傾斜角(declinationangle)約可以做到+-0.3totalpitch(圖案實(shí)際長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的誤差容忍值)的誤差。而一般接近式曝光技術(shù)CCD(chargecoupleddevice)X,YUV10kwFlyeyelensUVg-line(436nm),h-line(406nm),i-line(365nm)，其中正型光阻對(duì)g-line及h-lineUVUV顯影度受顯影液的濃度，溫度以及顯影的時(shí)間等影響。顯影后用純水清洗。(5)后烘(postbake)為使殘留在光刻膠中的有機(jī)物溶液完全揮發(fā)，提高光刻膠和基片的粘120--200oC20分鐘。腐蝕(etching)進(jìn)行的化學(xué)物質(zhì)是氣體。SiO2HFHF、氟化氨混180oC5oC。干法腐蝕H2OCO2ionetching)RIE10nmSiO2的氯化物，以免刻蝕鋁布線。同步輻射(SOR：synchrotronorbitalradiation)XSORX光刻膠的去除經(jīng)腐蝕完成圖形復(fù)制以后，再用剝離液去除光刻膠，完成整個(gè)光刻工序。可以用無(wú)機(jī)溶液如硫酸或干式臭氧燒除法將光阻去除。此處用干法氧化法將氮化硅去除離子布植將硼離子(B+3)SiO2P1RpΔRpQC(x)ΔRp，ΔRe。離子注入時(shí)，SiO27oC800-1000oC退火處理)，以使離子注入時(shí)產(chǎn)生的結(jié)晶損傷得到恢復(fù)，同時(shí)為了防止硅表面的SiO2SiO2入。單晶體也稱(chēng)本征半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo)體硅或鍺中摻入少量五價(jià)雜質(zhì)元素如磷(P)(Sb)、砷(As)等，因?yàn)殡s質(zhì)的濃度很小(108NP去除光刻膠，放高溫爐中進(jìn)行退火處理SiO2nP1擴(kuò)散技術(shù)向半導(dǎo)體中摻雜的方法有擴(kuò)散和離子注入法。擴(kuò)散法是將摻雜氣體導(dǎo)入放摻雜。雜質(zhì)擴(kuò)散有兩道工序：預(yù)擴(kuò)散(又稱(chēng)預(yù)淀積Predeposition)和主擴(kuò)散drivein)。表面雜質(zhì)濃度的大小是由雜質(zhì)固溶度來(lái)決定的。DPN1020cm–3。除此之外，還使用砷和銻等系數(shù)小的雜質(zhì)，這對(duì)于不希望產(chǎn)生雜質(zhì)再分RFXj。RFXj(Anglelapping)和染色(staining)Pspreadingresistance)法guttering20um。用熱磷酸去除氮化硅層，摻雜磷(P+5)NHFSiO2SiO2LPCVDPSiO2N隔離層。利用光刻技術(shù)和離子刻蝕技術(shù)，保留下柵隔離層上面的氮化硅層SiO2PN熱磷酸去除氮化硅，然后用HFSiO2，SiO2LPCVDSiO2P(As)NMOSNBPMOSPECVD沉積一層無(wú)摻雜氧化層，保護(hù)元件，并進(jìn)行退火處理。沉積摻雜硼磷的氧化層SiO2(BPSG)800oC軟化并有流動(dòng)特性，可使晶圓表面初級(jí)平坦化。濺鍍第一層金屬PECVDSiO2SOG(spinglass)SOG1um。有絕緣膜、半導(dǎo)體薄膜、金屬薄膜等各種各樣的薄膜。薄膜的沉積法主要有利用化學(xué)反應(yīng)的CVD(chemicalvapordeposition)PVD(physicalvapordepositionCVDHCVD，PECVDPVD1000oCPVDCVDPVDCVDPVD強(qiáng)度，耐腐蝕等特點(diǎn)。真空蒸發(fā)法Deposition）束等加熱法將原料蒸發(fā)淀積到基片上的一種常用的成膜方法。蒸發(fā)原料的分子（或原子）的平均自由程長(zhǎng)（10-4Pa以下，達(dá)幾十米），所以在真空中幾乎不與其他分子碰撞可直接到達(dá)基片。到達(dá)基片的原料分子不具有表面移動(dòng)的能量立即凝結(jié)在基片的表面所以在具有臺(tái)階的表面上以真空蒸發(fā)法淀積薄時(shí)，一般，表面被覆性（覆蓋程度）是不理想的。但若可將Crambo真空抽至超高真空（<10–8 torr），并且控制電流，使得欲鍍物以一顆一顆原子蒸鍍上去即成所謂分子束磊晶生長(zhǎng)（MBE：MolecularBeamEpitaxy）。濺鍍（SputteringDepo