2CMOS工艺.ppt

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Analog and Mix-Signal Integrated Circuit Design--CMOS工艺流程介绍
西安电子科技大学
刘帘曦
西安电子科技大学
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本章内容
一、基本的CMOS半导体工艺制造流程
二、CMOS工艺技术
三、PCM参数介绍
四、CMOS工艺中的主要器件
西安电子科技大学
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一、基本的MOS半导体制造工艺
西安电子科技大学
硅工艺的分类
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基本的工艺步骤
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基本工艺:
氧化层的生长
淀积
外延生长(一种特殊的淀积)
光刻
离子注入
扩散(杂质,高浓度-低浓度)
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二、CMOS工艺技术
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晶圆(Silicon Wafer)的制备
1英寸=
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Wafer和集成电路
西安电子科技大学
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扩散工艺简介
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扩散是杂质原子从体硅材料表面向硅材料内部运动的过程。
扩散过程总是从高浓度的一方向低浓度一方运动。
一般来说,扩散的温度是800到1400摄氏度。
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离子注入工艺简介
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离子注入过程是将杂质离子通过电场加至高速后,射入目标材料的一种工艺手段。
离子注入之后要进行退火工艺,退火的目的有二,一是激活注入的杂质原子,另外退火可以修复离子注入过程中由于高速碰撞对晶格造成的损伤。一般来说,退火温度约为500-800摄氏度。
与扩散相比,离子注入属于低温工艺。
由于可以直接从表面注入,因此方便对场阈值进行调整,而且可以实现不均匀的参杂。
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淀积工艺简介
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淀积工艺是一种在硅晶圆表面附着另外一层物质的技术。
一般常见的淀积层有硅的氮化物(Si3N4)、硅的氧化物(SiO2) 、金属层和多晶硅层。
外延生长则是在单晶硅表面生长一层另外的单晶硅工艺,新单晶层可在导电类型、电阻率等方面与衬底不同,还可以生长不同厚度和不同要求的多层单晶,从而大大提高器件设计的灵活性和器件的性能。
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氧化工艺简介
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氧化是在硅晶圆表面生长一层硅的氧化物的工艺技术。作用:
(保护);
2. 栅氧电介质(绝缘);
(隔离)。
薄氧化层(100Å~1000Å )一般用干法制备,而厚氧化层(>1000Å)则常用湿法制备。