微電子學(xué)概論ch4集成電路制造工藝-文庫吧資料
2024-08-29 02:55本頁面
【正文】 觸和互連 ?接觸：自對準(zhǔn)多晶硅 /硅化物結(jié)構(gòu)（ salicide） ? 互連：多層互連、銅互連銅互連技術(shù)（二次鑲嵌技術(shù)） 下一頁 上一頁 當(dāng)金屬作為電極從半導(dǎo)體中引出電流時，希望載流子在進(jìn)出半導(dǎo)體時少受阻力。 ?淀積其他薄膜，包括化合物薄膜。 化學(xué)汽相淀積 (CVD)— 應(yīng)用 下一頁 上一頁 物理氣相淀積 (PVD) ? 利用物理過程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，原子或分子有源轉(zhuǎn)移到襯底表面，淀積成薄膜。 ? 對水和鈉離子在氮化硅中的擴(kuò)散系數(shù)很?。衡g化層。 ?摻雜或不摻雜的 SiO2 ?多晶硅 ?非晶硅 ?氮化硅 ?金屬 (鎢、鉬 )等 CVD技術(shù)特點(diǎn) 下一頁 上一頁 化學(xué)汽相淀積 (CVD)— 應(yīng)用 ? 單晶硅的化學(xué)汽相淀積 (外延 )： 一般地，將在單晶襯底上生長單晶材料的工藝叫做外延，生長有外延層的晶體片叫做外延片 ? 二氧化硅的化學(xué)汽相淀積： 可以作為金屬化時的介質(zhì)層，而且還可以作為離子注入或擴(kuò)散的掩蔽膜，甚至還可以將摻磷、硼或砷的氧化物用作擴(kuò)散源 ? 低溫 CVD氧化層：低于 500℃ ? 中等溫度淀積： 500～ 800℃ ? 高溫淀積： 900℃ 左右 下一頁 上一頁 ? 多晶硅的化學(xué)汽相淀積： 利用多晶硅替代金屬鋁作為 MOS器件的柵極是 MOS集成電路技術(shù)的重大突破之一，它比利用金屬鋁作為柵極的 MOS器件性能得到很大提高，而且采用多晶硅柵技術(shù)可以實(shí)現(xiàn) 源漏區(qū)自對準(zhǔn)離子注入， 使 MOS集成電路的集成度得到很大提高。 下一頁 上一頁 APCVD反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖 下一頁 上一頁 LPCVD反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖 下一頁 上一頁 平行板型 PECVD反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖 下一頁 上一頁 ?具有淀積溫度低、薄膜成分和厚度易于控制、均勻性和重復(fù)性好、臺階覆蓋優(yōu)良、適用范圍廣、設(shè)備簡單等一系列優(yōu)點(diǎn)。 下一頁 上一頁 ? 化學(xué)汽相淀積 (Chemical Vapor Deposition)： 將反應(yīng)劑蒸氣引入反應(yīng)室，通過氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)在襯底上淀積一層薄膜材料的過程 薄膜制備： 化學(xué)汽相淀積 (CVD) 四乙氧基硅烷 硅烷熱分解 下一頁 上一頁 化學(xué)汽相淀積 (CVD)— 分類 ?常壓化學(xué)汽相淀積 (APCVD) ?低壓化學(xué)汽相淀積 (LPCVD)：均勻性好，臺階覆蓋性好。 ?高介電常數(shù)（ High－ K）柵材料的開發(fā) 柵極漏電隨著柵氧厚度的減少而指數(shù)增加，需采用高介電常數(shù)的柵材料。 下一頁 上一頁 進(jìn)行干氧和濕氧氧化的氧化爐示意圖 下一頁 上一頁 氧化技術(shù)的發(fā)展 隨著 VLSI集成度的提高， MOS器件的柵氧化層厚度也隨之減小。結(jié)構(gòu)致密，均勻性、重復(fù)性好、對雜質(zhì)擴(kuò)散的掩蔽能力強(qiáng)、鈍化效果好， 與光刻膠附著好 與高溫水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，氧化速度快，結(jié)構(gòu)疏松，含水量大，掩蔽能力差 氧化劑包含氧氣和水汽，光刻膠的附著性不是很好。 ? 激活雜質(zhì)：使不在晶格位置上的離子運(yùn)動到晶格位置，以便具有電活性，產(chǎn)生自由載流子，起到雜質(zhì)的作用 ? 消除損傷 ? 退火方式 ： ? 爐退火 ? 快速退火：脈沖激光法、掃描電子束等 離子注入視頻 下一頁 上一頁 OUTLINE Pattern Transfer ?Lithography ?Etching ?Oxidation ?Diffusion ?Ion Implantation Doping Film Preparation ?Chemical Vapor Deposition ?Physical Vapor Deposition Packaging Insulation 下一頁 上一頁 薄膜制備： 氧化工藝 ?目的：在硅及其他襯底上制備 SiO2層 ?SiO2是一種十分理想的電絕緣材料，它的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，室溫下它只與氫氟酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 硅襯底 SiO2 下一頁 上一頁 氧化硅層的主要作用 ? 在 MOS電路中作為 MOS器件的絕緣柵介質(zhì)，器件的組成部分 ? 擴(kuò)散時的掩蔽層，離子注入的 (有時與光刻膠、Si3N4層一起使用 )阻擋層 ? 作為集成電路的隔離和絕緣介質(zhì)材料 ? 作為電容器的絕緣介質(zhì)材料 ? 作為多層金屬互連層之間的 介質(zhì)材料 ? 作為對器件和電路進(jìn)行鈍化 的鈍化層材料 下一頁 上一頁 SiO2的制備方法 ?熱氧化法：柵氧化層、場氧化層 ? 干氧氧化： ? 水蒸汽氧化： ? 濕氧氧化： ? 干氧－濕氧－干氧
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