CMOS集成电路制造工艺介绍

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cmos制造工艺中的基本步骤

cmos制造工艺中的基本步骤

cmos制造工艺中的基本步骤CMOS制造工艺的基本步骤CMOS(互补金属氧化物半导体)制造工艺是现代集成电路制造中最常用的工艺之一。

它具有低功耗、高集成度和稳定性好等优点,广泛应用于各种电子设备中。

下面将介绍CMOS制造工艺的基本步骤。

1. 基底制备CMOS制造的第一步是基底制备。

基底是指承载整个电子元件的硅衬底,通常采用单晶硅材料。

制备基底时,需要选择高纯度的硅材料,并通过特殊处理使其表面光洁度达到要求。

接下来,通过离子注入等方法,控制基底材料的电性能。

2. 电荷耦合器的制备在CMOS工艺中,电荷耦合器是非常重要的元件。

电荷耦合器的制备包括多道工艺和金属间隔工艺。

多道工艺是指在基底上通过氧化、掺杂、扩散等步骤,形成不同的区域。

而金属间隔工艺是指通过在基底上加热,使金属在氧化层上融化,形成金属间隔。

3. 掺杂掺杂是CMOS工艺中的重要步骤之一。

通过在基底上注入特定的杂质,可以改变材料的导电性能。

掺杂通常使用离子注入的方法进行,通过控制注入的能量和剂量,可以实现不同区域的电性能调控。

掺杂后,需要进行退火处理,使注入的杂质均匀分布在基底中。

4. 金属电极的制备在CMOS工艺中,金属电极用于连接不同的电子元件。

金属电极的制备包括金属沉积、光刻和蚀刻等步骤。

首先,在基底上通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法,将金属沉积在表面。

然后,使用光刻技术,将需要的电极形状转移到光刻胶上。

最后,通过蚀刻,将多余的金属去除,只留下所需的电极。

5. 金属间隔的制备金属间隔用于隔离不同的电子元件,以防止它们之间的干扰。

金属间隔的制备包括氧化、掺杂和退火等步骤。

首先,在基底表面形成一层氧化层,然后通过掺杂和退火处理,使氧化层中的杂质向基底扩散,形成金属间隔。

6. 电学特性测试在CMOS制造的最后阶段,需要对制造的电子元件进行电学特性测试。

通过测试,可以验证元件的性能是否符合要求。

常用的测试方法包括静态特性测试和动态特性测试。

超大规模集成电路设计 集成电路制作工艺:CMOS工艺

超大规模集成电路设计 集成电路制作工艺:CMOS工艺
工艺优化
通过改进制程技术和优化工艺参数,降低芯片静 态功耗,提高能效比。
新型CMOS工艺的研究与开发
新型材料的应用
异构集成技术
研究新型半导体材料,如碳纳米管、 二维材料等,以实现更高的性能和更 低的功耗。
研究将不同类型的器件集成在同一芯 片上的技术,以提高芯片的功能多样 性和集成度。
新型制程技术
探索新型制程技术,如自对准技术、 无源元件集成技术等,以提高芯片集 成度和降低制造成本。
高可靠性
CMOS电路的开关速度较 慢,减少了电路中的瞬态 电流和电压尖峰,提高了 电路的可靠性。
集成度高
CMOS工艺可以实现高密 度的集成电路,使得芯片 上可以集成更多的器件和 功能。
稳定性好
CMOS工艺的输出电压与 输入电压的关系较为稳定, 具有较好的线性度。
CMOS工艺的应用领域
计算机处理器
CMOS工艺广泛应用于计 算机处理器的制造,如中 央处理器(CPU)和图形 处理器(GPU)。
可靠性挑战
随着集成电路集成度的提高,CMOS工艺面临着 可靠性方面的挑战,如热稳定性、电气性能、可 靠性等。
解决方案
采用先进的材料和制程技术,如高k介质材料、金 属栅极材料、应力引入技术等,以提高集成电路 的可靠性和稳定性。
环境问题与解决方案
环境问题
CMOS工艺中使用的化学物质和制程过程中产生的废弃物对环境造成了影响。
同性的刻蚀。
反应离子刻蚀(RIE)
02
结合等离子体和化学反应,实现各向异性刻蚀,特别适合于微
细线条的加工。
深反应离子刻蚀(DRIE)
03
一种更先进的刻蚀技术,能够实现深孔和槽的加工,广泛应用
于三维集成电路制造。

cmos集成电路的基本制造工艺

cmos集成电路的基本制造工艺

cmos集成电路的基本制造工艺CMOS集成电路的基本制造工艺CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)集成电路是一种在电子设备中广泛使用的技术。

它使用了CMOS制造工艺来制造集成电路的核心部件。

本文将介绍CMOS集成电路的基本制造工艺。

1. 硅片制备CMOS集成电路的制造过程始于硅片的制备。

硅片是一个纯净的硅晶体,它通常具有圆形或方形的形状。

制备硅片的主要步骤包括:清洗硅片表面、沉积氧化层、扩散掺杂、增厚氧化层等。

这些步骤的目的是为了获得一个纯净的硅基片,并在其表面形成氧化层以保护硅片。

2. 掩膜制作掩膜制作是CMOS制造工艺中的关键步骤之一。

它是通过在硅片表面涂覆光刻胶,并使用掩膜模板进行曝光和显影,来形成电路的图案。

掩膜制作的目的是将电路的结构和层次图案化到硅片表面。

3. 硅片刻蚀硅片刻蚀是为了去除掉掩膜未覆盖的部分。

在刻蚀过程中,掩膜会保护住部分硅片,而未被掩膜保护的硅片会被化学溶液或等离子体腐蚀掉。

通过控制刻蚀时间和刻蚀剂的浓度,可以控制刻蚀的深度,从而形成电路的结构。

4. 氧化层形成氧化层是CMOS制造工艺中的常用材料之一。

通过氧化层的形成,可以为电路提供绝缘层和保护层。

氧化层的形成通常是通过将硅片暴露在氧化气氛中,使硅表面的硅原子与氧气发生反应,形成二氧化硅薄膜。

5. 金属沉积金属沉积是为了形成电路中的金属导线和连接器。

常用的金属材料包括铝、铜等。

金属沉积的过程中,金属原子会被沉积在硅片表面,并通过一系列化学反应和物理处理来形成金属导线。

6. 清洗和封装在CMOS制造工艺的最后阶段,还需要对制造的芯片进行清洗和封装。

清洗的目的是去除制造过程中产生的杂质和残留物,以保证芯片的质量。

封装则是将芯片封装在塑料或陶瓷封装中,以提供保护和连接芯片的功能。

总结起来,CMOS集成电路的基本制造工艺包括硅片制备、掩膜制作、硅片刻蚀、氧化层形成、金属沉积、清洗和封装等步骤。

CMOS工艺流程讲解

CMOS工艺流程讲解

CMOS工艺流程讲解CMOS(互补金属氧化物半导体)是一种集成电路制造工艺,它采用了一个特殊的技术,将p型和n型金属氧化物半导体结合起来形成互补结构。

CMOS工艺在现代电子行业中得到广泛应用,其优势包括低功耗、高集成度和低噪声。

首先是沉积步骤。

在沉积步骤中,将硅片放置在真空室中,然后使用化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)的方法,在硅片表面上沉积一层薄膜。

这一步骤通常用于形成电阻器、电容器和金属线等元件。

接下来是光刻步骤。

在光刻步骤中,将光刻胶涂在硅片上,然后使用光刻机将特定的图案投射到光刻胶上。

通过控制光的入射角度和光的波长,可以将光刻胶中的图案传递到硅片上。

这一步骤用于定义晶体管和其他元件的形状和位置。

然后是刻蚀步骤。

在刻蚀步骤中,使用化学或物理方法将硅片上不需要的材料去除。

这一步骤可以通过湿法刻蚀或干法刻蚀来实现。

湿法刻蚀使用化学液体来溶解或氧化硅片上的材料。

干法刻蚀则使用等离子体或离子束来去除材料。

刻蚀步骤的主要目的是形成晶体管、连线和容量电极等结构。

接下来是掺杂步骤。

在掺杂步骤中,将特定的杂质加入到硅片中,改变硅片的导电性质。

掺杂可以通过离子注入或扩散来实现。

离子注入是将高能离子注入到硅片中,以改变硅片的导电性。

扩散是将杂质物质放置在硅片上,并通过高温使其扩散到硅片中。

掺杂步骤的目的是形成电阻、电容和电流源等元件。

然后是退火步骤。

在退火步骤中,加热硅片使其结构稳定,并消除在之前步骤中产生的扭曲和杂质。

退火步骤通常在高温下进行,并可以使用氮气或氢气来控制退火的速度和温度。

最后是耦合步骤。

在耦合步骤中,将不同的CMOS电路连接在一起,形成集成电路。

连接可以通过金属线、电容和寄生二极管来实现。

耦合步骤通过形成电压转换器、放大器和逻辑门等功能模块来完成整个电路。

总的来说,CMOS工艺流程是一个复杂的过程,包括沉积、光刻、刻蚀、掺杂、退火和耦合等步骤。

通过这些步骤,可以制造出低功耗、高集成度和低噪声的CMOS集成电路。

CMOS的制造流程

CMOS的制造流程

CMOS的制造流程CMOS(互补金属氧化物半导体)是一种常用的集成电路制造工艺,它具有低功耗、高集成度和可靠性较高等优点。

下面将详细介绍CMOS的制造工艺流程。

1.基片制备:首先需要选择合适的硅基片作为电路的基底。

硅基片需要经过一系列的加工工艺,例如清洗、去除表面氧化层和掺杂等,以便在其表面形成电路。

2.硅基片的氧化:将清洗后的硅基片放入氧化炉中,在高温下与氧气反应,使硅基片表面氧化形成一层二氧化硅(SiO2)薄膜。

薄膜厚度通常在几百埃(1埃=10^-10米)到几千埃之间。

3.光刻:光刻是制造CMOS电路中最关键的步骤之一、首先,在氧化层上涂覆光刻胶,然后将掩膜(即模具)放在光刻机上,通过紫外光对光刻胶进行曝光,使光刻胶在掩膜上形成所需的图形。

4.蚀刻:使用化学蚀刻技术,将暴露在掩膜下的部分二氧化硅进行腐蚀。

蚀刻方式通常有湿法蚀刻和干法蚀刻两种选择。

5.掺杂:为了形成PN结构的晶体管,需要将掺杂物引入硅基片中。

掺杂一般分为两步进行,首先进行扩散,将掺杂物(如磷或硼)混入氧化层下方的硅基片中,然后进行烘焙,使掺杂物在硅基片中扩散和活化。

6.浸蚀:浸蚀是为了去除光刻胶和二氧化硅的残留物,通常使用浸入酸性或碱性溶液中的技术。

7.金属化:为了连接不同电路、减小电阻和形成电路的引脚,需要在硅基片上沉积一层金属薄膜。

8.绝缘层制备:在金属覆盖层上沉积一层绝缘性氧化层,作为绝缘层,以防止不同电路之间的电互连和杂散电流。

9.上下管连接:通过开孔技术,将绝缘层上的金属层暴露出来,并用金属填充孔洞以连接不同层次的电路。

10.封装:最后一步是封装,将芯片固定在塑料或陶瓷封装中,并通过引脚与外部电路进行连接。

以上就是CMOS制造工艺的大致流程。

当然,CMOS的制造工艺流程非常复杂,其中涉及到很多细节和步骤,同时每一步也有很多不同的变种和改进。

由于篇幅有限,上述只是对CMOS的制造工艺流程进行了简要介绍。

对于深入了解CMOS制造工艺的读者来说,建议详细学习相关的专业资料或参考相关的科学论文。

CMOS工艺要点知识讲解

CMOS工艺要点知识讲解

CMOS工艺要点知识讲解1.概述:CMOS工艺是一种使用金属-氧化物-半导体结构制造集成电路的工艺。

它是CMOS逻辑电路的基础,通过使用N型和P型MOS晶体管组成的互补结构来实现逻辑功能。

CMOS工艺具有功耗低、可靠性高和集成度高的特点,是目前最常用的集成电路制造工艺之一2.制程流程:CMOS工艺的制程流程包括晶圆清洗、沉积氧化层、形成晶体管结构、定义金属导线、清洗和封装等步骤。

其中,晶圆清洗用于去除晶圆表面的杂质和污染物;氧化层的沉积是为了形成绝缘层,保护晶体管和电器元件;形成晶体管结构是将掺杂的硅材料通过光刻和腐蚀等工艺形成晶体管的源、栅和漏极等结构;定义金属导线则是通过金属蒸镀和光刻等工艺形成连接晶体管的金属线路;最后的清洗和封装步骤将晶圆切割成芯片,并将其封装成IC产品。

3.互补结构:CMOS工艺采用互补结构,即由N型MOS(NMOS)和P型MOS(PMOS)两种晶体管组成的互补电路。

NMOS晶体管的导通需要控制栅极电压为高电平,而PMOS晶体管的导通需要控制栅极电压为低电平。

通过控制两种晶体管的工作方式,可以实现复杂的逻辑功能。

4.硅基材料:CMOS工艺使用硅材料作为基础材料。

硅是一种常见的半导体材料,具有良好的电子迁移率和热稳定性。

在CMOS工艺中,通过对硅材料进行掺杂和氧化等工艺,形成晶体管的结构和绝缘层。

5.光刻:光刻技术是CMOS工艺中的重要步骤,用于定义晶体管和金属导线等结构。

在光刻过程中,通过涂覆光刻胶、对胶进行曝光和影像转移等步骤,将芯片的设计图案腔体在硅片上。

6.蚀刻:蚀刻是指通过化学或物理手段,将涂覆在芯片表面的光刻胶和表面层材料进行去除,从而形成所需的结构。

蚀刻工艺可以通过湿蚀刻或干蚀刻两种方式进行,其中,干蚀刻常用的技术包括反应离子蚀刻(RIE)和物理气相沉积(PECVD)等。

7.金属导线:CMOS芯片中,晶体管和其他电器元件通过金属导线进行连接。

金属导线的制作常采用金属蒸镀等工艺,将金属材料沉积在芯片表面,并通过光刻和蚀刻等步骤,形成所需的导线结构。

CMOS制造工艺流程介绍

CMOS制造工艺流程介绍

CMOS制造工艺流程介绍CMOS(互补金属氧化物半导体)是一种常用的半导体制造工艺,在数字电路中广泛使用。

下面是一个CMOS制造工艺流程的详细介绍。

1.材料准备:2.基片清洗:基片通常在制造过程开始之前需要进行清洗。

清洗的目的是去除表面的杂质和污染物,以准备下一步的处理。

3.基片掺杂:掺杂是CMOS制造过程中的一个重要步骤。

它通过在基片上加入轻掺杂剂(如硼或磷)和重掺杂剂(如硅或锗)来改变基片的导电性能。

掺杂可以通过离子注入或扩散等方法进行。

4.绝缘层制备:在制造CMOS电路时,需要在基片上创建绝缘层,以隔离不同的晶体管。

绝缘层通常是通过在氧化反应炉中加热基片,使其表面氧化形成氧化层(SiO2)来制备的。

5.通道区域定义:接下来,需要定义晶体管的通道区域。

这是通过使用光刻技术来创建图形层并使用光刻胶进行图案转移来实现的。

6.掺杂和扩散:在定义通道区域后,需要对其进行轻掺杂和扩散,以创建MOS(金属-氧化物-半导体)结构的源和漏结构。

7.门电极定义:门电极用于控制晶体管的导电性。

它通过使用光刻技术,在通道区域上制造一个金属(通常是多晶硅)的电极。

8.金属互连:金属互连是将不同晶体管连接起来以实现电路功能的过程。

这是通过添加金属层并使用光刻技术进行图案定义来实现的。

9.绝缘层制备:接下来,需要在金属互连的上方形成绝缘层。

这可以通过在金属层上沉积绝缘材料或使用化学气相沉积(CVD)等技术来实现。

10.下通孔制备:下通孔是连接不同层次的金属互连的关键结构。

它用于电路层之间的电流传输。

下通孔通常是通过先在绝缘层中开孔,然后在金属层上镀铜来制备的。

11.最后一道金属互连:在下通孔制备后,需要添加最后一道金属互连层。

这将完成电路的互连,并实现不同器件之间的连接。

12.测试和封装:完成电路的制造之后,需要进行测试以确保其功能正常。

一旦测试通过,电路将被封装在芯片中,并准备出货。

以上是CMOS制造工艺的主要流程。

CMOS制造工艺及流程

CMOS制造工艺及流程

CMOS制造工艺及流程CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)是集成电路制造中常用的工艺之一。

CMOS工艺能够生产高性能、低功耗的集成电路,因此在现代电子设备中得到广泛应用。

CMOS制造工艺的流程通常包括以下几个步骤:1. 基板制备:使用高纯度的硅片作为基板,通过化学机械抛光(CMP)和上下平整(CMP)等技术,将硅片表面制备成均匀平整的表面。

2. 氧化层制备:在硅片表面形成一层氧化层,通常采用热氧化或化学气相沉积(CVD)的方法。

3. 光刻层制备:将一层光刻胶覆盖在氧化层上,然后使用光刻机将图形投影到光刻胶上,并进行曝光、显影等步骤,形成光刻图形。

4. 清晰切割:使用等离子刻蚀工艺(RIE)或者激光切割等技术,按照光刻图形在氧化层上进行切割。

5. 接触孔制备:在晶体管上形成源极、漏极等电极之间的接触孔,通常采用干法腐蚀或者湿法腐蚀的方法。

6. 金属化层制备:在氧化层上形成金属化层,通常采用物理气相沉积(PVD)或者化学气相沉积(CVD)的方法。

7. 集成电路封装:对制备好的集成电路芯片进行封装、测试等步骤,最终形成可用的芯片。

总的来说,CMOS制造工艺是一个复杂的工艺流程,需要在不同的步骤中采用不同的技术和设备,而且对原材料的纯度和生产环境的洁净度也有很高的要求。

随着技术的不断进步,CMOS工艺也在不断发展和完善,以满足现代电子产品对集成电路性能的不断提升的需求。

CMOS制造工艺及流程的复杂性和精确性要求使得其成为集成电路行业中的关键工艺之一。

下面我们将更深入地探讨CMOS制造工艺中的几个关键步骤。

首先是光刻层制备。

在CMOS工艺中,光刻技术被广泛应用于定义集成电路中的最小结构。

光刻层制备的关键步骤包括光刻胶的选择和光刻机的使用。

光刻胶的选择需要考虑其分辨率和耐化学性能,以保证在制备图形时具有良好的精细度和稳定性。

对于光刻机的使用,则需要精确的对准和照射控制,以确保光刻图形能够准确地投影到光刻胶上。

CMOS集成电路制造工艺介绍

CMOS集成电路制造工艺介绍

CMOS集成电路制造工艺介绍CMOS(互补金属氧化物半导体)是一种集成电路制造工艺,广泛应用于各种电子设备中,包括计算机、手机、摄像机等。

本文将介绍CMOS集成电路制造工艺的基本原理和步骤。

1.工艺概述2.沉积沉积是CMOS工艺的第一步,用于在硅基片表面沉积一层绝缘层,如二氧化硅。

这一步可以通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)来实现。

沉积的目的是为后续步骤提供绝缘层。

3.光罩制作光罩制作是CMOS工艺中关键的一步,用于制作电路的图形。

通常,使用光刻胶涂在沉积的绝缘层上,然后将光束照射在光刻胶上,通过控制光照的位置和强度,使部分光刻胶暴露在光下。

在进行显影后,暴露在光下的光刻胶会被去除,从而形成电路图形。

4.蚀刻蚀刻是指通过将材料暴露在化学溶液中,将材料物理或化学地移除的过程。

在CMOS工艺中,蚀刻用于去除绝缘层和金属层的多余材料,并形成电路图形。

选择合适的蚀刻溶液和工艺参数至关重要,以确保正确的蚀刻速率和蚀刻质量。

5.金属沉积金属沉积是将金属材料沉积在绝缘层上,用于连接电路中的不同部分。

通常使用物理气相沉积或电化学沉积来实现。

金属膜需要经过蚀刻和化学机械抛光等进一步处理,以确保良好的导电性和平整度。

6.清洗清洗是CMOS工艺的最后一步,主要用于去除制造过程中产生的残留物和污染物。

清洗过程通常涉及使用酸或碱溶液来溶解残留物,然后使用去离子水进行最后的清洗。

总结:CMOS集成电路制造工艺是一种半导体工艺,用于制造各种电子设备中的集成电路。

其主要步骤包括沉积、光罩制作、蚀刻、金属沉积和清洗。

CMOS工艺的应用广泛,能够制造低功耗、高集成度、高稳定性的电路。

随着技术的不断进步,CMOS工艺将继续发展,为电子设备的制造提供更好的解决方案。

cmos集成电路的基本制造工艺

cmos集成电路的基本制造工艺

cmos集成电路的基本制造工艺CMOS(亦称互补金属氧化物半导体)集成电路是一种常见且重要的电子器件制造工艺。

本文将介绍CMOS集成电路的基本制造工艺,并详细讨论其各个步骤和关键技术。

CMOS集成电路的制造工艺主要分为以下几个步骤:晶圆清洗、氧化层形成、光刻、扩散/离子注入、蚀刻、金属化、测试和封装。

首先是晶圆清洗。

在制造CMOS集成电路之前,需要对晶圆进行彻底的清洗,以去除表面的杂质和污染物,确保晶圆表面的纯净度和平整度。

接下来是氧化层形成。

通过在晶圆表面形成氧化层,可以保护晶圆表面免受外界环境的影响,并提供一个良好的绝缘层。

这一步骤通常通过将晶圆暴露于高温氧气环境中完成。

第三个步骤是光刻。

光刻是一种通过光敏感树脂和紫外光进行图案转移的技术。

在CMOS制造中,光刻用于在氧化层上形成图案,以指导后续步骤中的材料沉积、蚀刻和离子注入等过程。

扩散/离子注入是CMOS制造中的关键步骤之一。

通过在晶圆表面扩散和注入特定的杂质,可以改变晶圆的电学特性。

这些杂质通常是掺杂剂,如硼、磷或砷等,用于调节晶体管的导电性能。

蚀刻是一种通过化学反应或物理过程去除晶圆表面的一部分材料的技术。

在CMOS制造中,蚀刻用于去除氧化层和其他不需要的材料,以形成所需的结构和电路。

金属化是指在晶圆表面沉积金属层,用于连接和引出电路。

金属化通常使用物理气相沉积或化学气相沉积技术,将金属材料沉积在晶圆表面,并通过光刻和蚀刻等工艺形成所需的金属线路。

测试是CMOS制造的重要环节之一。

在制造过程中,需要对晶圆进行各种测试,以确保电路的功能和性能符合设计要求。

这些测试通常包括电学测试、可靠性测试和尺寸测量等。

最后是封装。

封装是将晶圆切割成单个芯片,并将其封装在塑料或金属包装中的过程。

封装不仅可以提供机械保护和环境隔离,还可以提供引脚和连接线路,使芯片可以与外部电路连接。

CMOS集成电路的制造工艺是一项复杂而精密的工作,需要高度的技术和设备支持。

cmos制作工艺流程

cmos制作工艺流程

cmos制作工艺流程CMOS制作工艺流程CMOS(互补金属氧化物半导体)是一种常见的制造集成电路的工艺流程,它广泛应用于各种电子设备和芯片中。

下面将介绍CMOS 制作工艺的流程。

1. 基础材料准备CMOS制作的第一步是准备基础材料。

通常使用的基础材料是硅衬底。

硅衬底需要经过多道工序的处理,包括清洗、抛光和蚀刻等,以确保表面平整和纯净。

2. 氧化物层的形成在准备好的硅衬底上,需要形成一层氧化物层。

这一层氧化物主要用于隔离电路的不同部分,以防止电流的干扰和泄露。

氧化物层可以通过热氧化的方式形成,也可以通过化学气相沉积(CVD)的方式形成。

3. 晶体管的形成接下来是形成晶体管的步骤。

晶体管是CMOS电路的基本单元,用于控制电流的流动。

晶体管主要分为NMOS(n型金属氧化物半导体)和PMOS(p型金属氧化物半导体)两种类型。

晶体管的形成包括掺杂、扩散、沉积和刻蚀等多个步骤。

4. 金属层的形成在形成晶体管后,需要形成金属层来连接不同的电路部分。

金属层主要用于提供电流的传输和信号的传导。

金属层的形成通常使用物理气相沉积(PVD)的方式,将金属材料沉积在氧化物层上。

5. 电介质层的形成在金属层形成后,需要形成电介质层来隔离金属层和其他部分。

电介质层通常使用二氧化硅或氮化硅等材料制成。

电介质层的形成可以通过化学气相沉积或物理气相沉积等方式进行。

6. 金属层的形成和封装最后一步是形成最上层的金属层,并进行封装。

金属层的形成和之前的金属层形成步骤类似,但需要注意电路的连接和布局。

封装是将芯片保护在塑料或陶瓷封装中,以保护芯片免受外部环境的影响。

以上就是CMOS制作工艺的基本流程。

在实际的制造过程中,还会涉及到很多细节和特定的工艺步骤,以确保芯片的性能和可靠性。

CMOS制作工艺的发展和改进是集成电路技术不断进步的重要推动力,也为我们提供了各种高性能和低功耗的电子设备。

CMOS集成电路工艺流程

CMOS集成电路工艺流程

CMOS集成电路工艺流程1. 概述CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)集成电路工艺是现代集成电路制造中最重要的一个工艺。

它是一种将两种不同类型的金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)结构结合在一起的技术。

CMOS工艺流程包括多个步骤,如晶圆制备、掩膜光刻、扩散、腐蚀、沉积等。

本文将介绍CMOS集成电路工艺的详细流程。

2. 晶圆制备CMOS工艺的第一步是晶圆的制备。

晶圆是一种材料,通常为硅(Si)。

晶圆通过特殊的加工工艺变成整齐的圆盘形状,并具有所需的表面平整度。

制备晶圆的过程包括抛光、化学清洗、去除杂质等步骤。

3. 掩膜光刻CMOS工艺的下一步是掩膜光刻。

掩膜光刻是将光刻胶涂覆在晶圆上,并使用特殊的掩膜技术将图案投影到光刻胶上。

掩膜光刻主要包括以下步骤:1.涂覆光刻胶:将光刻胶涂覆在晶圆表面,形成一层均匀的薄膜。

2.烘烤预处理:通过烘烤光刻胶来去除溶剂和增加光刻胶的粘度。

3.掩膜对位:将掩膜与晶圆对位,使得图案准确投影到光刻胶上。

4.曝光暴光:使用紫外光源照射掩膜和光刻胶,使得光刻胶在被曝光区域发生化学反应。

5.显影:使用显影液将未曝光的光刻胶去除,暴露出光刻胶下面的晶圆表面。

4. 扩散和离子注入在CMOS工艺中,扩散和离子注入是制造P型和N型区域的关键步骤。

这些区域用于构建晶体管等器件。

扩散是将杂质原子(如硼和磷)引入晶圆表面,并通过热处理使其扩散到晶体内部。

离子注入是使用加速器将所需的掺杂材料注入晶体表面。

5. 腐蚀和沉积腐蚀和沉积是CMOS工艺中常用的表面处理方法。

腐蚀用于去除晶圆表面的不需要的材料,而沉积用于在晶圆表面形成一层所需的材料。

常用的腐蚀方法有湿法腐蚀和干法腐蚀。

常用的沉积方法有化学气相沉积和物理气相沉积。

6. 金属化在CMOS工艺的最后阶段,需要对器件进行金属化,包括金属薄膜的沉积和局域电镀。

cmos制造工艺流程

cmos制造工艺流程

cmos制造工艺流程
CMOS(亦称为互补金属氧化物半导体)制造工艺是一种用于
制造集成电路的技术流程。

以下是CMOS制造工艺的一般流程:
1. 取得单晶硅衬底:以硅材料为原料,通过化学或物理方法制备出高纯度的单晶硅衬底。

2. 衬底清洗:将单晶硅衬底通过一系列的化学清洗步骤,去除表面的污染物和杂质。

3. 生长氧化层:在单晶硅衬底表面沉积一层薄的二氧化硅
(SiO2)作为绝缘层,用于隔离电路的各个部分。

4. 形成门电极:通过光刻和蚀刻等工艺,在氧化层上制造出门电极的图案。

5. 形成导体层:在门电极上沉积一层导体材料(通常是多晶硅),并使用光刻和蚀刻工艺,制造出导线和连接器件的图案。

6. 衬底掺杂:通过离子注入或扩散方法向单晶硅衬底中掺入其他原子,改变其电性质,形成PN结或NMOS、PMOS晶体管
的源、漏区域。

7. 形成互连层:在导体层上沉积一层绝缘材料作为隔离层,通过光刻和蚀刻等工艺开孔,并通过金属沉积和蚀刻工艺,形成互连层,用于连接各个晶体管和电路元件。

8. 形成层间绝缘层:在互连层上再沉积一层绝缘材料作为层间绝缘层,隔离各个互连层。

9. 形成上层金属层:继续进行金属沉积和蚀刻工艺,形成上层金属层,用于提供更多的互连和功耗传输。

10. 形成保护层:最后加上一层绝缘材料作为保护层,用于保
护芯片表面。

11. 磊晶:在某些CMOS工艺中,还会执行磊晶工艺,用于沉积其他材料层,如硅锗合金,以提高晶体管性能。

总而言之,CMOS制造工艺是一个复杂的流程,涉及到多个步骤和工艺,以制造出集成电路的各个组成部分。

每个步骤都需要高度精确和精密控制,以确保最终产品的质量和性能。

CMOS制作基本工艺

CMOS制作基本工艺

CMOS制作基本工艺CMOS(互补金属氧化物半导体)是集成电路制造中最常用的技术之一、CMOS制作基本工艺是指制造CMOS集成电路所需的步骤和工艺条件。

这些步骤包括晶圆准备、沉积、光刻、抽膜、扩散、退火、腐蚀、金属沉积、化学机械抛光、结构形成等。

下面我将详细介绍CMOS制作的基本工艺流程。

首先,晶圆准备是CMOS制作的第一步。

晶圆是纯度较高的硅片,通常直径为8英寸或12英寸。

该步骤的主要目的是对晶圆进行清洗和处理,以确保晶圆表面的纯净度。

在此过程中,一些常见的工艺步骤包括去除晶圆表面的脏污、去除氧化层等。

接下来是沉积技术。

这一步骤是将各种材料沉积在晶圆表面上。

例如,要制造MOS(金属氧化物半导体)结构,首先需要在晶圆表面上沉积一层薄薄的氧化硅层。

沉积技术可以通过几种方式实现,如热氧化、化学气相沉积、物理气相沉积等。

在光刻步骤中,将使用光刻机将设计好的图案转移到晶圆表面。

主要分为三个步骤:光致裂解光刻胶(photoresist)图层,紫外辐照胶图案,显像。

抽膜是在制造过程中进行的一种步骤,其目的是去除不需要的材料。

其中最常用的抽膜技术是湿法腐蚀和干法腐蚀。

湿法腐蚀通常使用硝酸或氨水等化学物质进行,干法腐蚀则通过使用高能离子束或高能等离子体将材料蒸发或剔除。

扩散是将特定材料引入晶圆中的过程。

通过提供特定的温度和时间,使得扩散源中的材料以一定速率扩散到晶圆内部。

通过扩散,可以改变晶圆表面材料的电子性质。

退火是在扩散过程中引入的,目的是为了降低残余应力和提高材料的晶体质量。

可以分为热退火和光退火两种方法。

化学机械抛光是将晶圆表面进行平滑处理的过程,以消除因前面工艺步骤引入的不均匀。

金属沉积是在制造过程中添加用于电子器件连接的金属层。

金属层的主要材料包括铝、铜等。

大部分金属沉积通常使用物理气相沉积或化学气相沉积进行,也可以通过电镀的方式进行。

最后是结构形成。

结构形成是将尺寸较大的电子元件制作在晶圆上的过程。

CMOS集成电路制造过程

CMOS集成电路制造过程

CMOS集成电路制造过程CMOS(互补型金属氧化物半导体)集成电路是一种在大规模集成电路(VLSI)中常用的技术。

CMOS集成电路制造过程是一个复杂的过程,包括晶圆制备、沉积、光刻、腐蚀、离子注入、金属沉积和芯片测试等步骤。

下面将详细介绍CMOS集成电路制造的各个步骤。

首先是晶圆制备。

晶圆是由高纯度硅制成的圆片,直径一般为8至12英寸。

在这个步骤中,晶圆上的杂质会被去除,然后进行平坦化处理,以便后续的工艺步骤。

接下来是沉积步骤。

通过化学气相沉积或物理气相沉积,将一层薄膜沉积在晶圆上。

这些薄膜通常是氧化层、氮化层或聚合物层,用于隔离和保护电路的不同部分。

光刻是制造CMOS电路中的一个关键步骤。

在这个步骤中,光刻胶被涂覆在晶圆上,并通过在光刻膜上照射UV光来形成模式。

这些模式决定了电路的布图和结构。

接着是腐蚀步骤。

通过选择性腐蚀,将未被光刻膜保护的部分材料腐蚀掉。

这个步骤通常用于定义通道和源极/漏极等关键结构。

离子注入是CMOS电路制造中的另一个重要步骤。

在这个步骤中,通过向晶圆表面注入杂质离子,改变晶体的电导率。

这可以用来控制电路的性能,例如调节晶体管的阈值电压。

在金属沉积步骤中,金属被沉积在晶圆上的特定区域,用于形成电路的金属线连接。

金属通常是铝或铜,它们具有优良的导电性能和可加工性。

最后是芯片测试。

在制造过程的每个阶段,芯片都需要进行测试以确保其性能和可靠性。

这些测试通常包括电学测试和外观检查,以验证芯片是否按照设计要求工作。

总的来说,CMOS集成电路制造过程是一个复杂而精密的过程。

它涉及多个步骤,需要高精度的设备和工艺控制。

同时,CMOS技术的不断进步也使得集成电路的尺寸越来越小,制造过程变得更加复杂和挑战性。

然而,CMOS集成电路作为现代电子产品中最常用的芯片技术,其制造过程的可靠性和稳定性一直受到广泛的关注和研究。

CMOS集成电路制造工艺流程

CMOS集成电路制造工艺流程

CMOS集成电路制造工艺流程1.基片准备:首先,需要准备高纯度的单晶硅基片作为制造芯片的基础材料。

基片表面通常会进行一系列的清洗和处理,以去除表面杂质和产生理想的衬底特性。

2.薄膜生长:接下来,通过物理气相沉积(PECVD)或化学气相沉积(CVD)等技术,在基片上生长一层薄膜,通常是二氧化硅(SiO2)。

薄膜的厚度通常在几十到几百纳米之间,并且质量必须高,以确保后续工艺的正常进行。

3.图案定义:在薄膜上通过光刻技术进行图案定义,使用光刻机将特定的图案暴光到光刻胶上,然后进行显影处理。

这个步骤决定了后续步骤中哪些区域要进行哪些加工。

4.布线和刻蚀:接下来使用化学蚀刻或物理蚀刻的方法,通过刻蚀掉光刻胶外的区域来准确复制先前定义的图案。

在此步骤中,使用金属源进行布线,通常使用铝来作为集成电路的导线。

5.离子注入:通过离子注入技术向基片中注入特定的杂质元素,用于控制硅基片的电导特性。

这个步骤通常称为“掺杂”。

6.高温热处理:接下来,将基片放入高温炉中进行退火处理,以促进离子的扩散和杂质的激活,从而改善器件的性能。

7.金属连接:在这一步骤中,使用金属源进行导线的连接,通常使用铝或铜来制作导线的上层金属化。

8.封装和测试:最后,将芯片进行封装,通常使用塑料封装或陶瓷封装。

封装是将芯片与外部电路连接的关键一步。

完成封装后,芯片需要进行测试,以确认芯片的功能和性能。

总结起来,CMOS集成电路制造工艺流程包括基片准备、薄膜生长、图案定义、布线和刻蚀、离子注入、高温热处理、金属连接、封装和测试等步骤。

这些步骤需要精确的工艺参数和严格的质量控制,以确保制造出高质量的集成电路产品。

CMOS工艺流程

CMOS工艺流程

CMOS工艺流程CMOS(互补金属氧化物半导体)是一种常见的集成电路制造工艺。

它是基于金属-氧化物-半导体结构的高度集成技术。

1.衬底准备:首先,选择适当的衬底材料,常见的有硅(Si)和石英(SiO₂)等。

然后将衬底进行清洗和抛光,以去除表面的杂质和缺陷。

2.硅片清洗:将衬底放入清洗槽中进行超声波清洗,以去除表面的尘埃和污染物。

3.氧化层生长:将衬底放入高温炉中,在气氛中加热,使金属附着到衬底表面,形成一层氧化层(SiO₂)。

氧化层的厚度可以根据具体的设计要求进行调节。

4.掩膜制备:使用光刻技术将光刻胶涂在氧化层上,然后将掩膜对准到光刻胶表面,暴露出需要形成器件的区域。

5.硅片刻蚀:将已经暴露的光刻胶进行蚀刻,将不需要的部分去除,留下所需形状的光刻胶。

6.柱述制备:使用金属蚀刻液将暴露的氧化层进行蚀刻,留下需要形成的柱状结构。

7.掩膜去除:将剩余的光刻胶去除,使暴露的表面为下一步骤做准备。

8.掺杂:使用离子注入设备将杂质引入柱状结构中,以调节其导电性和控制器件的特性。

9.金属沉积:使用物理或化学方法在暴露的表面上沉积金属,以形成导线、接触和电极等结构。

10.电阻结构制备:使用光刻技术和刻蚀技术在暴露的表面上形成电阻器件。

11.绝缘层制备:在金属结构上形成一层绝缘层,以确保电路之间的电气隔离。

12.封装测试:最后,将芯片进行封装,以保护芯片免受外部环境的影响,并进行性能测试,以确保芯片符合设计要求。

总结起来,CMOS工艺流程是一个复杂的过程,需要多个步骤的精确控制和高度集成的技术。

它的主要步骤包括衬底准备、硅片清洗、氧化层生长、掩膜制备、硅片刻蚀、柱述制备、掩膜去除、掺杂、金属沉积、电阻结构制备、绝缘层制备和封装测试等。

通过这些步骤,可以制造出集成电路芯片,具有高度集成、低功耗、高性能和高稳定性的优点。

cmos工艺流程

cmos工艺流程

cmos工艺流程CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)技术是一种集成电路制造中常用的工艺流程,其特点是功耗低、噪音小和稳定性好。

CMOS工艺流程主要包括晶圆制备、沉积、光刻、腐蚀、离子注入和封装等几个关键步骤。

首先是晶圆制备。

通常采用硅片作为晶圆材料。

首先对硅片进行清洁处理,然后进行抛光,使其表面更加光滑。

接下来通过扩散或离子注入等方法在晶圆上形成掺杂区域,用于制作晶体管的源、漏和栅极。

接下来是沉积步骤。

沉积主要包括两种类型:化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。

CVD是通过在晶圆上加热的同时将气体中的前驱体分子分解并沉积在表面上,形成所需的薄膜。

PVD则是通过物理手段将固体材料蒸发或溅射到晶圆表面,形成薄膜。

然后是光刻步骤。

光刻是利用光源和掩模板来定义芯片上的结构和图案。

首先涂覆光刻胶在晶圆表面,然后将掩模板放在光刻仪上,并通过紫外光照射光刻胶。

然后将光刻胶进行显影,形成所需的结构图案。

接下来是腐蚀步骤。

腐蚀主要用于去除不需要的材料。

可以通过化学腐蚀或物理蒸发来实现。

通过控制腐蚀时间和条件,可以精确控制腐蚀速率和位置,从而形成所需的结构。

接下来是离子注入步骤。

离子注入主要用于调节晶圆上不同区域的电性能。

通常会选取金属离子,如硼、磷或砷等,将其嵌入晶圆中,从而改变晶圆的电性能。

离子注入可以通过电子束或离子束直接实现。

最后是封装步骤。

封装是将芯片封装到封装基板或包装材料中,以保护芯片并提供电连接。

通常将芯片粘接在封装基板上,并使用焊接或线缆连接芯片和外部电路,然后封装基板和芯片进行封装,保护芯片免受环境影响。

以上就是CMOS工艺流程的基本步骤。

CMOS技术在集成电路制造中应用广泛,它具有低功耗、高稳定性和高集成度等优点,是现代电子技术领域的重要组成部分。

随着科技的发展,CMOS工艺流程也在不断完善和改进,以满足不断增长的电子产品需求。

CMOS集成电路制造工艺流程

CMOS集成电路制造工艺流程

CMOS集成电路制造工艺流程CMOS(互补金属氧化物半导体)集成电路制造工艺流程是一种常见的半导体器件制造工艺流程,用于制造现代集成电路中的逻辑门、存储单元、处理器等器件。

下面将详细介绍CMOS集成电路制造工艺流程的各个步骤。

1.制备硅衬底:CMOS工艺的第一步是制备硅衬底。

常用的衬底材料是单晶硅,在硅衬底上通过化学气相沉积或物理气相沉积等方法形成一层厚度为几纳米至几十纳米的硅氧化物层。

2.沉积硅层:接下来的步骤是沉积厚度约为几百纳米的多晶硅层。

这一层用于制造CMOS场效应晶体管的沟道和源极/漏极区域。

3.制作互补MOSFET:在多晶硅层上使用光刻技术定义出互补MOSFET的沟道和源极/漏极区域。

首先,在多晶硅层上沉积一层绝缘层(通常是一种氧化物),然后在绝缘层上沉积一层阳极氧化硅(也称为控制栅氧化层)。

4.形成栅极:接下来使用光刻技术,在栅极氧化层上定义出栅极的形状,并通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法沉积金属层(通常是多晶硅或金属)。

然后通过光刻和刻蚀等步骤将多余的金属层去除,只留下栅极。

5.形成源极和漏极:使用光刻技术定义源极和漏极的形状,并通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法沉积金属层(通常是多晶硅或金属)。

然后通过光刻和刻蚀等步骤将多余的金属层去除,只留下源极和漏极。

6.形成互连线:使用光刻技术定义出互连线的形状,并通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法沉积金属层(通常是铝或铜)。

然后通过光刻和刻蚀等步骤将多余的金属层去除,只留下互连线。

7.形成电介质层和上金属层:在制作互连线之后,沉积一层绝缘层(通常是一种氧化物),然后再沉积一层金属层(通常是铝或铜),用于做上金属层的互连线。

8.包封:最后一步是将整个芯片用耐高温塑料或石英玻璃等材料进行封装。

这样可以保护芯片免受外界环境的影响,同时也便于与其他电子元件进行连接。

总结:CMOS集成电路制造工艺流程包括了硅衬底的制备、硅层沉积、互补MOSFET制作、栅极、源极/漏极的形成、互连线和电介质层的形成以及最后的包封等步骤。

cmos工艺制造流程

cmos工艺制造流程

cmos工艺制造流程CMOS(亦称为复合金属氧化物半导体)工艺是一种用于制造集成电路的工艺流程。

CMOS工艺的特点是对功耗低、制造成本较低、速度较快,因此被广泛应用于各种电子设备。

下面将介绍CMOS工艺的制造流程。

1.硅衬底准备:首先,选择高纯度的单晶硅材料作为基材。

然后,进行化学处理,以去除杂质和氧化层。

接下来,进行机械平整化处理,以确保硅衬底的表面平整度。

2.硅衬底表面处理:在硅衬底表面形成氧化硅层(SiO2),通常使用干氧化的方法。

这个步骤是为了隔离基底并形成电晶体管的栅氧化层。

3.图案化光刻:在氧化硅层上使用已经准备好的掩膜进行暴光处理,形成光刻胶阴影部分。

然后,对光刻胶进行显影处理,以形成图案化的光刻胶层。

4.硅衬底掺杂:使用离子注入技术,在硅衬底上注入所需的杂质原子,以形成所需的电子器件。

这个步骤被称为掺杂,可以使硅晶体变成n型(掺杂磷或砷)或p型(掺杂硼)。

5.栅氧化层处理:去除未光刻胶遮罩的硅衬底表面上的氧化硅层,然后在其上重新生长新的氧化硅层。

这个步骤被称为重新氧化,以确保栅氧化层具有较好的质量。

6.金属沉积和刻蚀:使用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)的方法,将金属层(通常是铝或铜)沉积在栅氧化层上。

然后,使用光刻和刻蚀技术,将金属层进行图案化处理,以形成电路的金属线。

7.电介质层沉积和刻蚀:在金属线上沉积电介质材料(通常是二氧化硅或氮化硅),形成绝缘层。

然后,使用光刻和刻蚀技术,将电介质层进行图案化处理,以形成电路的绝缘层。

8.金属层沉积和刻蚀(第二次):重复步骤6和步骤7,再次形成金属线和绝缘层。

这个过程可以重复多次,以形成多层金属线结构。

9.铝封装:使用物理气相沉积或化学气相沉积的方法,在整个芯片上沉积一层铝,以保护上面的金属线结构。

然后,使用光刻和刻蚀技术,将铝层进行图案化处理,以形成芯片的引脚。

10.电测试和封装:完成以上制造步骤后,需要对芯片进行电测试,以确保其工作正常。

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常压CVD,低压CVD,热CVD,电浆增强CVD,MOCVD
外延生长法
一般指气相外延,用来生长单晶薄膜。
物理气相淀积
主要包括蒸发和溅射两种。
光刻
光刻技术是集成电路中最重要的的工艺技术, 即用光学光源在致抗蚀剂上印刷出所需图形。 光刻技术直接反映集成电路的技术水平。
集成电路越复杂,其所需要的光刻次数越多。 光刻得越精细,集成电路的特征尺寸越小。 集成电路的发展过程也就是光刻技术的发展过
300mm 200mm 150mm
单晶SI 多晶SI 的概念&特点
单晶 si 各向同性,如wafer
多晶 si 各向异性,如poly gate
SEMICONDUCTOR MANUFACTURING BASIC CONCEPT
表面清洗
制造工艺中可能在晶片表面产生污染, 所以在进行下一步工艺前会对其进行 表面清洗工作。 湿法清洗技术,用溶液清洁硅片表面。 干法清洁技术,利用等离子体,超生 波,蒸气压等物理手段。
效应,对集成不利,抑制Latch-up能力差。 浅沟槽隔离(STI)
180nm以后时代普遍使用的器件隔离方法, 它可以在全平坦化条件下使鸟嘴宽度为零。抑 制Latch-up效应能力强。
薄栅氧化
栅氧层是构成MOS器件的关键层,它对控 制器件的驱动能力,抑制短沟道效应,提高可 靠性等方面有着重要的作用。250nm时代以后, 一般采用超薄氮化氧化技术,一般只有几个 nm厚,可以提高器件可靠性。
正负胶的区别
刻蚀
把经过暴光显影后光刻胶下的材料除去的过 程称之为刻蚀 湿法刻蚀:利用材料的化学特性,将之在特定 的溶液中溶解掉。速度快,成本低,但是图形 的各向异性差,加工精度不高。 干法刻蚀:利用等离子体轰击硅表面,得到需 要的图形。精度高,各向异性好。
掺杂技术
掺杂就是人为地将所需要的杂质以一定的方式掺入到 硅片中的区域,并达到规定的数量和一定的分布 掺杂 的种类有P型(硼,铟)和N型(磷,砷,锑)两种。
Wafer size
Chip made with 0.35 mm technology With 0.25um technology
With 0.18um technology With 0.13um technology With 90nm technology With 65nm technology
新材料: 高-K
• MOS栅极电容器的电容必須大到足以维持足够的电荷
• 圆形尺寸的缩减,栅极电容也缩小。
• 高-k, 将栅极电介质维持足够的厚度以防止漏电流和崩 溃

候选材料: 有可能
TiO2
(k
~
60),
Ta2O5
(k
~
25),
以及HfO2也
• BST (Ba½Sr½TiO3, k 值可高达 600) • 将会被用来作为DRAM 电容的介电材料。
CMOS集成电路制造工艺介绍
TOPICS
Introduction. Semiconductor Manufacturing
concept. RC01S Process flow example.
半导体产生流程
半导体
固体材料的电导率位于导体与不导体之 间,并且其电导率对温度光照杂质及磁 场都敏感的材料称之为半导体材料。
热扩散:在高温下,杂质原子从源运动到硅表 面并再分布的过程。有气相扩散和固体源扩散 两种。一般是从表面到内部浓度逐渐降低。
离子注入:将高能量离子打入硅表面,随后在 高温退火下激活。可以精确控制杂质浓度和注 入深度。
器件隔离
局部氧化隔离(LOCOS) 传统的隔离技术,缺点是存在所谓的“鸟嘴”
由单一原子组成的,如锗(Ge)硅(Si)等。 由两种及两种以上元素组成的化合物半
导体。 基于硅工艺在半导体界的统治地位,以
下讨论都基于硅工艺。
关于N型P型的解释
实际上纯净的Si是不导电的或者说导电性很差。 对纯净的Si之中掺入P或As等可以提供自由运动
电子的杂质的Si称为n type Si.相应的提供自由 运动电子的杂质被由运动 电子占据的空位的杂质的Si称为p type Si。相 应地该杂质被称为受主杂质。
新材料: 铜
• 金属连接导线: 铜代替铝和钨
– 低电阻系数 – 改善元件的速度 – 电迁移抵抗能力较高 – 更高的电流密度
• 减少金属层数可以减少制成步骤
– 较低的生产成本 – 改善整体良率
新材料: 低-K
• 低-k 介电质取代硅玻璃作为連接导线的 应用
• CVD: 碳硅玻璃(CSG) 和 a-FC • SOD: HSQ 和 多孔性的二氧化硅. • 铜和低-k的组合來改善 IC芯片的速度
程。 光刻从接触式——接近式——投影式到现在的
步进式,一步步前进。
曝光
光线从光源出发,经过按照电路版图设计制作 的Mask,到达涂有光刻胶的晶片表面,使光 刻胶发生化学反应,这一过程称为曝光。 整个暴光过程类似于普通照相过程。
根据光刻胶对光线反应的不同特性,光刻胶分 为正胶和负胶两种。正胶被暴光的部分被显影 掉,而负胶恰好相反。
FEATURE SIZE AND WAFER SIZE
• • • •
Same design die size with •
different feature size
晶圓尺寸越大,可以容納更多的晶片 現在 300 mm (12 吋)屬於過渡階段 未來將變成主流 建造製造工廠成本需要超過二十億 2010年以後第一個400 mm的晶圓工廠可能出現
初次氧化
生成SiO2缓冲层,减少后续工艺中 Si3N4对晶圆的应力。 干法氧化:速度慢,质量好,用于要求 高的栅氧等场合。 湿法氧化: 速度快,氧化层质量一般。 水气氧化:速度很快,氧化层质量很差, 一般只用于暂时的隔离层等。
薄膜生长技术
CVD(chemical vapor deposition)
例如 瑞萨90纳米工艺core NMOS tox=2.6nm
金属化
器件与器件之间通过金属连接起来,并且这种相连是欧 姆接触连接。
以前的连接使用的金属是金属铝,现在大部分已经开始 使用金属铜作为互连材料。金属铜的好处是电阻率更低。
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