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知识回顾
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半导体衬底
掺杂
氧化
光刻技术
刻蚀技术
薄膜技术
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工艺集成
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集成电路的工艺集成:
运用各类单项工艺技术(外延、氧化、气相沉积、光刻、扩散、离子注入、刻蚀以及金属化等工艺)形成电路结构的制造过程。
薄膜形成
光刻
掺杂、刻蚀
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工艺集成
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形成薄膜:化学反应,PVD,CVD,旋涂,电镀;
光刻:实现图形的过渡转移;
改变薄膜:注入,扩散,退火;
刻蚀:最后图形的转移;
器件的制备:各种工艺的集成
MOS,CMOS,
工艺目的:
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工艺的选择
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工艺条件:
温度,压强,时间,功率,剂量,气体流量,…
工艺参数:
厚度,介电常数,应力,浓度,速度,…
器件参数:
阈值电压,击穿电压,漏电流,增益,…
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一、集成电路中器件的隔离
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由于MOSFET的源、漏与衬底的导电类型不同,
所以本身就是被PN结所隔离,即自隔离(self-isolated);
MOSFET晶体管是自隔离,可有较高的密度,
但邻近的器件会有寄生效应;
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LOCOS隔离
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希望场区的VT大,保证寄生MOSFET的电流小于1pA;
增加场区VT的方法:
场氧化层增厚:栅氧化层的7-10倍;
增加场氧化区下面掺杂浓度(Channel-StopImplant,
沟道阻断注入);
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LOCOS隔离工艺
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氮化硅
P型衬底
p+
p+
P型衬底
氮化硅
p+
p+
SiO2
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LOCOS隔离工艺
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Bird’sBeak
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二、金属化与多层互连
金属及金属性材料在集成电路技术中的应用被称为金属化。
按其在集成电路中的功能划分,金属材料可分为三大类:
MOSFET栅电极材料:早期nMOS集成电路工艺中使用较多的是铝栅,目前CMOS集成电路工艺技术中最常用的是多晶硅栅。
互连材料:将芯片内的各独立元器件连接成具有一定功能的电路模块。铝是广泛使用的互连金属材料,目前在ULSI中,铜互连金属材料得到了越来越广泛的运用。
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