MOS晶體管制造工藝的薄膜淀積工序的特征分析

制造硅MOS集成電路用的原材料是厚約500μm、直徑為7.5到150cm(3到6in)的單晶硅圓片(薄片)。一般，硅片摻雜均勻。典型NMOS工藝，摻p型雜質(zhì)，電阻率范圍是20到60Ω．cm(NA=6*10²~2*10²μm^-3)。對CMOS工藝，摻雜可以是n型的，也可以是p型的，電阻率在5Ω．cm附近(NA=3*10³μm^-3，或者，ND=10³μm^-3)。制造集成電路要使這些硅片經(jīng)過一定的工藝流程，其中某些工序須重復(fù)多次。MOS晶體管制造工藝的薄膜淀積。這些工序分類如下：薄膜淀積，光刻，腐蝕，離子注入，擴(kuò)散和外延?，F(xiàn)將每一制造工序作一簡單描述。

薄膜淀積

在制造過程中有幾個階段整個硅片表面覆蓋了由一定材料形成的薄膜，然后除一定區(qū)域外，將這些薄膜有選擇地去除，硅片上的這些區(qū)域用來形成各種不同的層。這些薄膜包括：

1、二氧化硅(SiO2)

這一層透明絕緣膜“生長”在硅片的頂層表面或“生長”在片子表面上已有的其他薄膜的表面上。SiO2可以用在硅表面高溫?zé)嵫趸椒ㄩL(如，1000℃左右，一小時)，也可以在低溫下(450～750℃)用所謂化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法米生長。MOS晶體管制造工藝的薄膜淀積。SiO2用來將溝道與晶體管柵區(qū)分開，用來將各層布線之間進(jìn)行隔離和離子注入時有選擇的保護(hù)硅表面。

2、氮化硅(Si3N4)

這層薄膜也是絕緣膜，用上述從CVD方法約在750℃溫度下淀積。在工藝中，感興趣的一點(diǎn)是它可用來保護(hù)選定的區(qū)域以防止氧化。

3、多晶硅(也稱polysilioon或poly)

這種材料還是用CVD方法約在650℃溫度下淀積。摻雜多晶硅用來制作晶體管的柵區(qū)、某些互連線、有時用作特殊需要的電阻。

4、金屬

一般用鋁(AI)或鋁合金。MOS晶體管制造工藝的薄膜淀積。金屬原子或通過真空蒸發(fā)或通過所謂濺射過程從金屬源發(fā)射出來淀積到硅片上。金屬用作互連線以及在一些較陳舊的工藝中也用來作晶體管的柵區(qū)。

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