集成電路原理第五章-在線瀏覽
2025-06-17 18:17本頁面
【正文】 中存在pnpn四層結(jié)構(gòu)所形成的寄生可控硅造成的。 CMOS電路中寄生可控硅結(jié)構(gòu)的形成 圖 55 CMOS反相器剖面圖和寄生可控硅等效電路 由圖 55可見 ， 由 CMOS四層 pnpn結(jié)構(gòu)形成寄生可控硅結(jié)構(gòu) 。 （ 2）當工作條件發(fā)生異常， VDD、 VSS之間感生較大的襯底電流，在 RS上產(chǎn)生較大壓降。當 RW上壓降足夠大， T2導通，從而使 VDD、 VSS之間形成通路，并保持低阻。 （ 3）誘發(fā)寄生可控硅觸發(fā)的三個因素： ? T T2管的 ?值乘積大于 1，即 ?npn??pnp1。 ? 電源提供的電流 ?維持電流 IH。 防止閂 鎖 的措施 ? 使 T T2的 ???， ??npn??pnp171。工藝上采取背面摻金，中 子輻射電子輻照等降低少子壽命。 ? 版圖中加保護環(huán) ， 偽集電極保護結(jié)構(gòu) ， 內(nèi)部區(qū)域與外圍分割 ? 增多電源 、 地接觸孔的數(shù)目 ， 加粗電源線 、 地線對電源 、 地 接觸孔進行合理布局 ， 減小有害的電位梯度 。 ? 采用重摻雜襯底上的外延層 ， 阱下加 p+埋層 。 ? 采用深槽隔離技術(shù)。 ? 低頻時加限流電阻 （ 使電源電流 30mA） ? 盡量減小電路中的電容值。 ? 輸入信號一定要等 VDD?VSS電壓穩(wěn)定后才能加入；關(guān)機應先 關(guān)信號源，再關(guān)電源。 （ 3） 涂光刻膠 涂膠 ， 甩膠 ， （ 幾千轉(zhuǎn) /分鐘 ） ， 烘干（ 100℃ ） ?固膠。負膠曝光部分聚合硬化影掉。 掩模版掩蔽區(qū)域下未被曝光的光刻膠被顯影液洗掉；再將下面的 SiO2用 HF刻蝕掉 ， 露出硅片表面 。） ， 即柵氧 ， 然后再淀積多晶硅 （ 1?2?m） 。 此時耐高溫的多晶硅和下面的氧化層起掩蔽作用 —— 自對準工藝 （ 8） 刻接觸孔 在硅片上再生長一層 SiO2， 用接觸孔版刻出接觸孔 。 （ 10） 刻鈍化孔 生長一層鈍化層 （ 如 PSG） ， 對器件 /電路進行平坦化和保護 。 圖 56 硅柵 NMOS工藝流程示意圖 若要形成耗盡型 NMOS器件，只需在第（ 5）、（ 6）步之間加一道掩模版，進行溝道區(qū)離子注入。 MK1— 刻出有源區(qū)或其他擴散區(qū) （ 薄氧化版 /擴散版 ） 。 MK3— 刻多晶硅圖形 （ 柵 、 多晶硅連線 ） 。 MK4— 刻接觸孔 。 MK6— 刻鈍化孔 （ 壓焊點窗口 ） 共用到 6道掩模版 硅柵 CMOS工藝 （ 1） P阱 CMOS工藝流程 ? MK1— P阱版 ， 確定 P阱深擴散區(qū)域 （ 阱注入劑量 1?1013cm2， 能量 60KeV） ? MK2— 確定薄氧化區(qū) ， 即有源區(qū) 。 ? MK4— P+版 ， 和 MK2一起確定所有的 P+擴散區(qū)域 （ 一般為 B注入 ， 4?1014cm2?2?1015cm2， 60?80KeV） 。 實際上在此之前 ， 一般先作 PSG磷硅玻璃 回流 ?平 坦化 （ 4000?8000197。 刻出接觸孔后 ， 下一步蒸 Al前 ， 要用 H2SO4+H2O2液加 5%HF氫氟酸清洗 ， 確保 Al與 Si的良好接觸和與 SiO2的良好附著 。 ? MK8— 刻鈍化孔 ， 露出向外引線的壓焊點 。 SiO2 + 4000197。 SiO2 或 5000?7000197。 確定磷注入的 N阱區(qū)域 生長柵氧，淀積 Si3N4 刻出 P型襯底上面的薄氧層 ， 露出NMOS有源區(qū)窗口 在需要厚氧的區(qū)域 ， Si3N4被有選擇性地刻蝕掉 （ 等離子刻蝕或 RIE） Mask 1 N阱區(qū) Mask 2 NMOS有源區(qū) 用硼（ B） 作 P型場注入 N阱上的 Si3N4被選擇性地刻蝕掉 ，露出場區(qū) 用磷作 N型場注入 刻蝕掉剩余的 Si3N4層 Mask 3 PMOS有源區(qū) 刻出 N阱上面的薄氧層 ， 露出PMOS有源區(qū)窗口 調(diào)溝注入 在整個硅片上淀積重摻雜的 N型多晶硅 刻 N溝 MOS多晶硅柵 砷 （ As） 注入 ， 在未被多晶硅覆蓋的襯底區(qū)域形成 n+區(qū) Mask 4 NMOS柵 刻 P溝 MOS多晶硅柵 ， 引入硼注入 ， 形成 p+區(qū) 整個硅片上淀積厚氧化層 確定接觸孔 淀積 Al， 形成互連圖形 長鈍化層 ， 并刻出鈍化孔 ， 露出壓焊點 Mask 5 PMOS柵 Mask 6 接觸孔 Mask 7 刻金屬 Mask 8 鈍化 硅的局部氧化工藝 —— Si3N4（ 氨氣氛中硅烷 SiH4還原法生長）只能被緩慢氧化，因此可用來保護下面的硅不被氧化。 圖 57 局部氧化示意圖 由 Si?SiO2時， SiO2的體積約增大為 Si體積的 。 圖 58 等平面工藝的實現(xiàn) 如采用預腐蝕（腐蝕液：HF+HNO3+H2O或醋酸稀釋）局部氧化，則：以 Si3N4為掩模，在下一步進行氧化前將露出的 Si有選擇地腐蝕掉一部分，減少 Si的量，可使氧化后的表面與未氧化的 Si表面基
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