N阱CMOS工艺课件

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1、N阱CMOS工艺, 初始材料,CMOS集成电路通常制造在尽可能重掺杂硼的P型(100)衬底上以减小衬底电阻 ,防止闩锁效应。, 外延生长,CMOS工艺的第一步是在衬底上生长一层轻掺杂的P型外延层,比标准双极工艺采用的外延层薄很多。理论上CMOS工艺不需要外延层,因为MOS管可以直接在P型衬底上形成。外延工艺增加了成本,但是采用P+衬底可以提高抗闩锁效应的能力。, N阱扩散,使用N阱掩模版对甩在氧化层上的光刻胶进行光刻。, N阱注入,曝 光,氧化层的刻蚀,光刻1,刻N阱掩膜版,N阱注入,光刻1,刻N阱掩膜版,形成N阱, 场区LOCOS (局部氧化),基本CMOS工艺采用LOCOS技术选择性地生长

2、厚氧化层,只在形成源器件的区域留下薄的缓冲氧化层。芯片上的局部氧化区域称为场区,而被保护未形成氧化层的区域称为有源区。LOCOS工艺首先在整个晶圆上淀积一层氮化硅,然后用反型槽掩模版光刻氮化硅,最后采用选择性可是除去场区上的氮化层。,氮化硅的刻蚀,沟道终止注入,P型外延场区接受P型的沟道终止注入,而N阱场区接受N型沟道终止注入,这里包含大面积硼注入和选择性磷注入,场氧的生长,去除氮化硅, 阈值调整,目的为了让PMOS和NMOS管拥有相同的阈值电压绝对值。 可以先注入P型杂质(B),再N型杂质(P),因为B的扩散系数小;也可以只注入P型杂质(B)进行调节。,采用一步调节方法,重新生长二氧化硅(栅氧), 多晶硅淀积和光刻,刻蚀多晶硅, 源/漏注入,现在完成的多晶硅栅可作为NMOS管和PMOS管的源/漏自对准注入的掩模版。在下图中,先进行N型的源/漏注入(NSD),采用As杂质;然后进行P型源/漏注入(PSD),采用B。 由于As的扩散系数小。所以先NSD,P+离子注入,N+离子注入, 接触、金属化及保护层,接触孔硅化后,在晶圆上先溅射一层难溶金属薄膜,然后淀积较厚的掺铜铝层。然后就是在最后一层金属上淀积保护层。,生长磷硅玻璃PSG,光刻接触孔,刻 铝,刻铝,淀积钝化层,NMOS Transistors,PMOS晶体管,衬底PNP管,多晶电阻,NSD和PSD电阻,电 容,

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