第三章集成電路制造工藝-資料下載頁(yè)
2025-01-06 13:42本頁(yè)面
【正文】 平面工藝 與臺(tái)面合金工藝不同，器件所有各個(gè)組成部分都在 同一平面 中完成。PNP臺(tái)面合金管P Ge 集電區(qū)N SbP InGa基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)ebC集電結(jié)ebCP 硅N P 集電區(qū)集電結(jié) 基區(qū) 發(fā)射區(qū) 發(fā)射結(jié)PNP平面管第三章 PN+ N Si分立 npn雙極型 晶體管第三章N SiSiO2在襯底上氧化生長(zhǎng) SiO2層光刻基區(qū)后進(jìn)行 Ⅲ 族硼擴(kuò)散形成 P型基區(qū)NPSiO2再進(jìn)行氧化生長(zhǎng) SiO2準(zhǔn)備進(jìn)行發(fā)射區(qū)光刻光刻后進(jìn)行Ⅴ 族 磷擴(kuò)散形成 n發(fā)射區(qū) NPSiO2N + SiO2 N PN+ 再氧化生長(zhǎng)SiO2準(zhǔn)備進(jìn)行引線(xiàn)孔光刻SiO2NP N+ 光刻后金屬鋁蒸發(fā) 形 成基區(qū) 、 發(fā)射區(qū)引線(xiàn)SiO2NP 型基區(qū)分立 npn雙極型 晶體管平面工藝第三章ebC進(jìn)行 鋁反刻去掉基區(qū)、發(fā)射區(qū)電極引線(xiàn) 以外的鋁層NP N+ 鋁進(jìn)行金屬鋁蒸發(fā) 形 成基區(qū)、發(fā)射區(qū)電極引線(xiàn) PN+ N SiSiO2NP N+ 鋁第三章 PN+ N Si集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)216。分立雙極型晶體管的 集電極由底座引出。216。整個(gè)工藝過(guò)程中需多次光刻，所以需要多次氧化。216。形成兩個(gè) pn結(jié)時(shí)，擴(kuò)散的雜質(zhì)濃度必須考慮載流子的 補(bǔ)償 作用。集電極引線(xiàn)基極引線(xiàn) 發(fā)射極 引線(xiàn)若要使晶體管有放大作用，必須保證： NeNbNc第三章集成電路 中雙極型晶體管N 外延 集電區(qū) N +埋層 p Si P 基區(qū)N+ N+be CP+隔離環(huán) P+ 隔 離 環(huán)集成電路中的雙極型晶體管結(jié)構(gòu) 與分立型相同因所有的元器件均在同一電路上，所以必須要有 隔離 分開(kāi)集電極 只能從 上面 引出第三章IC中 縱向 NPN晶體管剖面圖ALSiO2 bPP+P襯底e cn+外延Nepi P+n+ n+P襯底n+埋層N外延外延P+P+ P+P+ PN結(jié)隔離槽NPP+隔離P+隔離cb eppIC中 橫向 PNP晶體管剖面圖第三章襯底單晶片鍵合封帽老化篩選總測(cè)隔離區(qū)氧化2埋層窗口擴(kuò)散外延生長(zhǎng)初始氧化1埋層窗口光刻1隔離窗口光刻2基區(qū)窗口光刻3隔離區(qū)窗口擴(kuò)散基區(qū)氧化3基區(qū)擴(kuò)散電極鋁反刻6引線(xiàn)孔光刻5蒸發(fā)電極發(fā)射區(qū)擴(kuò)散引線(xiàn)孔氧化5劃片中間測(cè)試裝架壓焊點(diǎn)光刻7合金表面鈍化6發(fā)射區(qū)氧化4發(fā)射區(qū)窗口光刻43. 平面 雙極 型 集成電路 晶體管 基本 工藝流程第三章平面 集成電路基本 工藝平面 集成電路 工藝也 分為 前部 工序、 后部 工序、 輔助 工序前工序 （管芯工序）即中測(cè)前所有的工序 薄膜制備工藝 : 外延層制備、氧化層、鈍化層、金屬電極層 摻雜工藝 : 制備埋層、隔離區(qū)、基區(qū)、發(fā)射區(qū)等 圖形加工工藝 : 光刻掩膜、制版后工序 ： 中測(cè)后直至成品所有的工序輔助工序 ：高純水的制備、高純氣體制備、單晶片制備， 超凈環(huán)境等第三章167。 CMOS集成電路工藝一、 CMOS （ 互補(bǔ)型 MOS電路 ）在一塊硅片上同時(shí)制備出 NMOS和 PMOS管，并根據(jù)使用要求合理連接在電路中。 N外延 N+P 阱 N阱P+ P+N+ N+ 場(chǎng)氧化層PN+ N+N阱P+ P+NP+ P+P 阱N+ N+第三章CMOS 在集成電路中用途非常廣泛，其特點(diǎn)為： ? 電流小、功耗低 ? 集成度高 ? 速度快第三章典型 N阱 CMOS工藝流程216。a. N阱的生成216。b. 有源區(qū)的確定和場(chǎng)氧氧化216。c. 生長(zhǎng)柵氧化層和生成多晶硅柵電極216。d. 形成 P溝 MOS晶體管216。e. 形成 N溝 MOS晶體管216。f. 引線(xiàn)及后續(xù)工藝第三章a. N阱的生成氧化光刻摻雜PPN阱第三章b. 有源區(qū)的確定和場(chǎng)氧氧化有源區(qū)：晶體管所在的區(qū)域 (N溝晶體管 ) (P溝晶體管 )N+ N+ N+N+寄生晶體管場(chǎng)氧：不同晶體管之間形成較厚的氧化層第三章襯底氧化去掉氮化層SiO2緩沖層Si3N4SiO2的作用？Si3N4的作用？第三章沒(méi)有氧化層的區(qū)域即為有源區(qū)第三章c. 生長(zhǎng)柵氧化層和生成多晶硅柵電極確定了有源區(qū)以后，就可以制作 MOS晶體管第三章 P溝 MOS晶體管第三章e. 形成 N溝 MOS晶體管第三章N+ N+ N 阱P+ P+ N+SiO2SiO2AlAl AlSiO2場(chǎng)氧化層?xùn)叛趸瘜?柵氧化層N+多晶硅柵P+多晶硅 柵f. 引線(xiàn)及后續(xù)工藝第三章硅柵與自對(duì)準(zhǔn)技術(shù)如果在柵氧化層上采用 多晶硅 作為 柵電極 ，在形成源、漏區(qū)進(jìn)行擴(kuò)散時(shí)， 柵材料 可以起到 掩膜 的作用，自動(dòng)解決了柵金屬電極與源、漏區(qū)對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題。所以稱(chēng)為 自對(duì)準(zhǔn)工藝 。目前超大規(guī)模集成電路中 MOS管均采用 硅柵 結(jié)構(gòu)。 P型硅場(chǎng)氧化層 溝道隔離層多晶硅柵電極柵氧化層第三章本章要求掌握 氧化、擴(kuò)散、離子注入、光刻等工藝以及在集成電路中的作用。 掌握一般集成電路的工藝流程，理解幾種隔離方法、埋層工序的作用。掌握 N溝 CMOS工藝流程， CMOS晶體管的截面圖和俯視圖。 畫(huà)出雙極晶體管 (NPN和 PNP)的截面圖以及幾種 MOS晶體管的截面圖 (標(biāo)注區(qū)域和電極 )。 PN結(jié)隔離雙極集成電路工藝
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