1、Page 1,雙阱CMOS工藝制造流程,半導體制造：硅氧化、光刻、刻蝕、擴散、離子注入、薄膜淀積。 局部氧化工藝 (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，再進行側墻氧化，實現(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。 簡化的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

2、面,橫截面放大,晶片,Page 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-We

3、ll),P阱的制作 涂敷光刻膠,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

4、區(qū)域暴露 P型離子注入 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

5、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,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

6、氧生長 去除光刻膠 生長場氧化層 (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

7、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,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，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

8、,剖面圖,P型襯底,Page 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型注入區(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型注入區(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/Dr

9、ain),nmos源/漏的制作 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型注入區(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型注入區(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

10、掩膜版,P阱,N阱,p+,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

11、 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,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

12、底,P阱,N阱,p+,p+,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

13、 去除光刻膠,p+,n+,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

14、掩膜版 顯影 通孔1暴露 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,