CMOS工藝流程詳解，你Get到了嗎？

CMOS工藝流程介紹

1.襯底選擇：選擇合適的襯底，或者外延片，本流程是帶外延的襯底；

2. 開始：Pad oxide氧化，如果直接淀積氮化硅，氮化硅對(duì)襯底應(yīng)力過(guò)大，容易出問(wèn)題；

接著就淀積氮化硅。

3. A-A層的光刻：STI（淺層隔離）

（1）A-A隔離區(qū)刻蝕：先將hard mask氮化硅和oxide一起刻掉；

（2）STI槽刻蝕：Si3N4的刻蝕菜單刻蝕硅速率過(guò)快，不好控制，需要分開刻蝕；

（3）刻蝕完成后去膠，為了節(jié)省空間，后面的層次去膠將會(huì)用一句話帶過(guò)；

（4）STI用氧化硅填充：這里沒(méi)有講，其實(shí)刻蝕STI會(huì)對(duì)襯底造成損傷，一般要先長(zhǎng)一層薄氧化層，然后再腐蝕掉的，這樣可以消除表現(xiàn)損傷；

STI填充：HDP高密度等離子淀積STI槽，用其他機(jī)器填充會(huì)提前將STI槽封死，里面會(huì)出現(xiàn)空洞，HDP機(jī)臺(tái)是一遍淀積，一遍刻蝕，可以防止提前封口；

（5）簡(jiǎn)單的做法是直接CMP將二氧化硅磨平，但一般該步驟直接CMP會(huì)造成STI表面下陷，STI槽不滿的情況，一般還會(huì)再加一層，將STI區(qū)域保護(hù)起來(lái)，將中間區(qū)域刻蝕掉，然后再CMP，這里簡(jiǎn)化處理。

（6）熱磷酸腐蝕掉氮化硅，這個(gè)不叫常規(guī)；

4. Nwell光刻、注入：光刻前都有一層pad oxide，這里也沒(méi)有畫。

Nwell注入：一般要注一個(gè)阱，一個(gè)防傳統(tǒng)注入，一個(gè)VT調(diào)節(jié)注入，三次注入分別對(duì)應(yīng)深，中，淺，注入玩去膠，準(zhǔn)備做Pwell注入；

5. Pwell光刻、注入：方式與Nwell類似，注入改為B注入，然后去膠，去膠后要將Nwell和Pwell一起推進(jìn)，使兩者有一定的結(jié)深和濃度梯度；

6. Gate柵的形成：腐蝕掉表現(xiàn)氧化層，再長(zhǎng)一層犧牲氧化層，然后再腐蝕掉犧牲氧化層；

（1）柵氧化層生長(zhǎng)：非常薄，質(zhì)量非常關(guān)鍵，要控制好厚度，電荷，可動(dòng)離子等；

（2）POLY淀積：淀積 Insu-Poly，或者后面摻雜后再光刻

（3）POLY光刻、刻蝕：光刻Gate，并刻蝕POLY，然后去膠；

（4）POLY氧化：作為SI3N4 spacer刻蝕的停止層；

7. NLDD/PLDD的形成：

（1）NLDD光刻，注入，去膠；

（2）PLDD光刻，注入，去膠；

（3）Si3N4 spacer的刻蝕：氮化硅淀積及刻蝕

8. NSD/PSD形成：

（1）NMOS的源漏注入：Si3N4 spacer擋住的區(qū)域NSD注入注不進(jìn)去，因此NSD區(qū)域要離開gate一小段距離；

（2）PMOS源漏注入：做完P(guān)SD，一起做一次RTP來(lái)退回，激活離子。

到此，器件工藝完成了，平面圖如下：

9. Salicide：Ti與硅形成低阻層Salicide；

只有與硅接觸的T與硅反應(yīng)了，其它區(qū)域Ti未反應(yīng)可以腐蝕掉。

10.ILD淀積及contac形成：

（1）BPSG淀積及CMP拋光。

（2）contact孔光刻即刻蝕：

W-plug：W塞淀積及CMP。

11. Metal-1淀積及光刻，刻蝕:

12. IMD淀積, CMP及Via光刻、刻蝕：

（1）IMD淀積，CMP拋光：

（2）Via光刻、刻蝕，去膠：

13. Via-W plug淀積，CMP：基本與Conctact W-plug一樣的做法；

14. Metal-2的淀積及Metal-2的光刻、刻蝕、去膠：

（1）Metal-2淀積：

（2）Metal-2光刻刻蝕

15. 鈍化層淀積及鈍化層光刻、刻蝕、去膠：敦化刻蝕后一般要做一步alloy。

對(duì)于高級(jí)一點(diǎn)的工藝，可能會(huì)有更多層的metal，做法類似，繼續(xù)Via和Metal的堆疊即可。