CMOS工藝流程介紹

時(shí)間：2022-12-07作者：深圳海木芯科技有限公司瀏覽：204

CMOS的制作需要經(jīng)過一系列的復(fù)雜的化學(xué)和物理操作，而做為一名集成電路版圖（ic layout）工程師，系統(tǒng)的了解這個(gè)在半導(dǎo)體制造技術(shù)中具有代表性的CMOS工藝流程是非常有必要的。只有熟悉了工藝流程才會(huì)了解各層次之間的關(guān)系，才會(huì)在IC Layout的繪制中考慮到版圖中各層次對(duì)流片產(chǎn)生的影響。

1

初始清洗

將晶圓放入清洗槽中，利用化學(xué)或物理方法將在晶圓表面的塵?；螂s質(zhì)去除，防止這些雜質(zhì)塵粒對(duì)后續(xù)制造工藝造成影響。

2

前置氧化

利用熱 氧化法生 長一層二氧化硅（Si 02 ）薄 膜，目的是為了降低后續(xù)生長 氮化硅（Si3N4）薄 膜工藝 中的應(yīng)力 。氮化硅具有很強(qiáng)的應(yīng)力，會(huì)影響晶圓表面的結(jié)構(gòu)，因此要在這一層S i3 N4 及硅晶圓之間生長一層Si02 薄 膜，以此來減緩 氧化硅與硅晶圓間的應(yīng)力。

3

淀積Si3N4

利用低 壓化學(xué)氣相沉積（L PC VD ）技術(shù)，沉 積一層Si3N4 ，用來作為離子注入的掩模板，同 時(shí)在后續(xù)工藝中定義 p阱的區(qū)域。

4

p 阱的形成

將光刻膠涂在晶圓上后，利用光刻技術(shù)，將所要形成的p型阱區(qū)的圖形定義出來，即將所要定義的p型阱區(qū)的光刻膠去除。

5

去除Si3N4

利用 干法刻蝕的方法將晶圓表面的 Si3N4 去除。

6

p 阱離子注入

利用 離子注入技術(shù) ，將棚打入晶圓中，形成P阱 ，接著利用無機(jī)榕液（硫酸）或干式臭氧燒除法將光刻膠去除。

7

p 阱退火及氧化層的形成

將晶圓放入爐管中進(jìn)行高溫處理，以達(dá)到硅晶圓退火的目的，并順便形成層n阱的離子注入掩模層，以阻止后續(xù)步驟中（n阱離子注入）n型摻雜離子被打入p阱內(nèi)。




8

去除 Si3N4

利用熱磷酸 濕式蝕刻方法將晶圓表面的 Si3N4 去除掉。

9

n阱離子注入

利用離子注入技術(shù)，將磷打入晶圓中，形成n阱。而在p阱的表面上，由于 有一層Si 02 膜保護(hù)，所以磷元素不會(huì)打入p阱 中。

10

n 阱退火

離子注入后，會(huì)嚴(yán)重破壞硅晶圓晶格的完整性。所以摻雜 離子注入后的 晶圓必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚硪曰貜?fù)原始的晶格排列。退火就是利用熱能來消除晶圓中晶格缺陷和內(nèi)應(yīng)力，以恢復(fù)晶格的完整性，同時(shí)使注入的摻雜原子擴(kuò)散到硅原子的替代位置，使摻雜元素產(chǎn)生電特性。

11

去除Si02

利用濕法刻蝕方法去除晶圓表面的Si02 。

12

前置氧化

利用熱氧化法在晶圓上形成一層薄的氧化層，以減輕后續(xù)Si3N4 沉積工藝所產(chǎn)生的應(yīng)力。

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Si3N4 的淀積

利用LPCVD 技術(shù)淀積Si3N4 薄膜，用于定義出元器件隔離區(qū)域，便不被Si3N4 遮蓋的區(qū)域可被氧化而形成組件隔離區(qū)。

14

元器件隔離區(qū)的掩模形成

利用光刻技術(shù)，在晶圓上涂覆光刻膠，進(jìn)行光刻膠曝光與顯影，接著將氧化絕緣區(qū)域的光刻膠去除，以定義出元器件隔離區(qū)。

15

Si3N4的刻蝕

以活性離子刻蝕法去除氧化區(qū)域上的S i3N4 ，再將所有光刻膠去除。

16

元器件隔離區(qū)的氧化

利用氧化技術(shù) ，長 成一層Si 02 膜，形成元器件的隔離區(qū)。


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