2氧化工艺(Oxidation)一在硅片表面生成一层二氧化硅模集成电路的基础工艺技术是平面技术,首先将硅表面氧化,然后根据各元器件图形在二氧化硅膜上开设窗口,通过该窗口进行定域操作。多次实施这种平面工艺,在硅片表面形成各种平面的元器件以及互连。这种技术之所以能实施的关键在于:能比较容易地获得适应这些工艺的优质的二氧化硅膜,即可以在硅表面生成非常均匀的氧化层而几乎不在晶格中产生应力。西安交通大学微电子学系Chap2 P.28
微电子学系 Chap2 P. 28 2 氧化工艺(Oxidation) -在硅片表面生成一层二氧化硅模 集成电路的基础工艺技术是平面技术,首先将硅 表面氧化,然后根据各元器件图形在二氧化硅膜 上开设窗口,通过该窗口进行定域操作。多次实 施这种平面工艺,在硅片表面形成各种平面的元 器件以及互连。这种技术之 所以能实施的关键在 于:能比较容易地获得适应这些工艺的优质的二 氧化 硅膜,即可以在硅表面生成非常均匀的氧化 层而几乎不在晶格中产生应力
氧化膜的用途光刻掩蔽膜(选择扩散的掩蔽层,离子注入的阻挡层)MOS管的绝缘栅材料(gateoxide),高质量要求电路隔离介质或绝缘介质,包括多层金属间的介质电容介质材料器件表面保护或钝化膜WIBLo共用电极字线位线(WL)(BL)隔离氧化膜Field oxide②?P型衬底电容MOS晶体管①隔离氧化膜②栅极氧化膜?电容器氧化膜西安交通大泽微电子学系Chap2 P.29
微电子学系 Chap2 P. 29 氧化膜的用途 光刻掩蔽膜(选择扩散的掩蔽层,离子注入的阻挡层) MOS管的绝缘栅材料(gate oxide),高质量要求 电路隔离介质或绝缘介质,包括多层金属间的介质 电容介质材料 器件表面保护或钝化膜 隔离氧化膜 Field oxide 隔离氧化膜 Field oxide
氧化膜的生长方法1.热氧化:将裸露的硅片放在1000℃左右的氧化气氛(如氧气)中生长氧化层。如栅氧、场氧的生长。热氧化时,氧化膜既在硅片表面形成,也向硅片内延伸(1:0.44)。》干氧氧化:速度慢、质量高湿氧氧化:速度快、质量差2.CVD (Chemical vapor deposition)。如生长层间绝缘的氧化膜、保护膜。可在低温下制备氧化层(200~800℃)西安交通大学微电子学系Chap2 P.30
微电子学系 Chap2 P. 30 氧化膜的生长方法 1. 热氧化:将裸露的硅片放在1000℃左右的氧化气氛 (如氧气)中生长氧化层。如栅氧、场氧的生长。热 氧化时,氧化膜既在硅片表面形成,也向硅片内延 伸(1:0.44)。 ¾ 干氧氧化:速度慢、质量高 ¾ 湿氧氧化:速度快、质量差 2. CVD (Chemical vapor deposition)。如生长层间 绝缘的氧化膜、保护膜。 ¾ 可在低温下制备氧化层(200~800℃)
3光刻工艺(Photolithography)一将电路图形转移到晶片上LightSourceElectronCondenserGunLensMaskFocusReductionLensDeflectionWaferMaskCADSystemWaferExposure-LayoutSimulationMask Making·DesignRule CheckingWaferMaskDesign(layout)=V西安交通大学微电子学系Chap2 P.31
微电子学系 Chap2 P. 31 3 光刻工艺(Photolithography) —将电路图形转移到晶片上 Design(layout) => Mask => Wafer
光刻的概念IC由不同层次的材料组成的。每一层上的图形各不相同。在每一层上形成不同图形的过程叫光刻。版图由代表不同类型“层”的多边形组成。■在IC工艺中制作每一层时,都需要用掩模版来确定在什么位置进行掺杂、腐蚀、氧化等。光刻是确定集成电路加工区域的一种手段。光刻的目的就是在二氧化硅或金属薄膜上面刻蚀出与掩模版(Mask)上完全对应的几何图形,从而实现选择性掺杂、腐蚀、氧化等目的。■集成电路是由多个不同的层构成的(阱、扩散注入区、多晶硅、金属等),每个层的加工过程(从下往上进行);都是由一个完整的光刻工艺过程构成。西安交通大学微电子学系Chap2 P.32
微电子学系 Chap2 P. 32 IC由不同层次的材料组成的。每一层上的图形各不相 同。在每一层上形成不同图形的过程叫光刻。 版图由代表不同类型“层”的多边形组成。 在IC工艺中制作每一层时,都需要用掩模版来确定在 什么位置进行掺杂、腐蚀、氧化等。光刻是确定集成电 路加工区域的一种手段。 光刻的目的就是在二氧化硅或金属薄膜上面刻蚀出与 掩模版(Mask)上完全对应的几何图形,从而实现选择性 掺杂、腐蚀、氧化等目的。 集成电路是由多个不同的层构成的(阱、扩散/注入区、 多晶硅、金属等),每个层的加工过程(从下往上进行), 都是由一个完整的光刻工艺过程构成。 光刻的概念