第一章集成电路制造工艺.
《第一章集成电路制造工艺.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章集成电路制造工艺.（42页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理1第一章第一章 集成电路制造工艺集成电路制造工艺 集成电路（集成电路（ICIntegrated Circuit） 制造工艺是集成电路实制造工艺是集成电路实现的途径，也是集成电路设计的基现的途径，也是集成电路设计的基础。础。微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理2集成电路制造工艺分类集成电路制造工艺分类1. 双极型工艺（双极型工艺（bipolar）2. MOS工艺工艺3. BiMOS工艺工艺微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理31-1 双极型集成电路工艺双极型集成电路工艺(P15)微电子教研
2、中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理4 思考题思考题1.与分立器件工艺有什么不同？与分立器件工艺有什么不同？2.需要几块光刻掩膜版需要几块光刻掩膜版(mask)?3.每块掩膜版的作用是什么？每块掩膜版的作用是什么？4.器件之间是如何隔离的？器件之间是如何隔离的？5.器件的电极是如何引出的？器件的电极是如何引出的？微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理51.1.1典型典型PN结隔离工艺流程结隔离工艺流程P-Sub衬底准备（衬底准备（P型）型）光刻光刻n+埋层区埋层区氧化氧化n+埋层扩散埋层扩散清洁表面清洁表面微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路
3、设计原理6P-Sub1.1.1典型典型PN结隔离工艺流程结隔离工艺流程（续（续1）生长生长n-外延外延 隔离氧化隔离氧化 光刻光刻p+隔离区隔离区p+隔离扩散隔离扩散 p+隔离推进、氧化隔离推进、氧化N+N+N-N-微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理71.1.1典型典型PN结隔离工艺流程结隔离工艺流程（续（续2）光刻硼扩散区光刻硼扩散区P-SubN+N+N-N-P+P+P+硼扩散硼扩散 氧化氧化微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理81.1.1典型典型PN结隔离工艺流程结隔离工艺流程（续（续3）光刻磷扩散区光刻磷扩散区磷扩散磷扩散氧化氧化P-Su
4、bN+N+N-N-P+P+P+PP微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理91.1.1典型典型PN结隔离工艺流程结隔离工艺流程（续（续4）光刻引线孔光刻引线孔清洁表面清洁表面P-SubN+N+N-N-P+P+P+PP微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理101.1.1典型典型PN结隔离工艺流程结隔离工艺流程（续（续5）蒸镀金属蒸镀金属反刻金属反刻金属P-SubN+N+N-N-P+P+P+PP微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理111.1.1典型典型PN结隔离工艺流程结隔离工艺流程（续（续6）钝化钝化P-SubN+N+N-N-P+
5、P+P+PP光刻钝化窗口光刻钝化窗口后工序后工序微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理121.1.2典型典型PN结隔离工艺结隔离工艺 光刻掩膜版汇总光刻掩膜版汇总埋层区埋层区隔离墙隔离墙硼扩区硼扩区磷扩区磷扩区 引线孔引线孔金属连线金属连线钝化窗口钝化窗口GND Vi Vo VDDTR微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理131.1.3 外延层电极的引出外延层电极的引出欧姆接触电极：欧姆接触电极：金属与参杂浓度较低的外延金属与参杂浓度较低的外延层相接触易形成整流接触层相接触易形成整流接触（金半接触势垒二极（金半接触势垒二极管）管）。因此，。因此，外延
6、层电极引出处应增加浓扩散。外延层电极引出处应增加浓扩散。BP-SubSiO2光刻胶光刻胶N+埋层埋层N-epiP+P+P+SiO2N-epiPPN+N+N+钝化层钝化层N+CECEBB微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理141.1.4 埋层的作用埋层的作用1.减小串联电阻减小串联电阻（集成电路中的各个电极均从（集成电路中的各个电极均从上表面引出，外延层电阻率较大且路径较长。上表面引出，外延层电阻率较大且路径较长。BP-SubSiO2光刻胶光刻胶N+埋层埋层N-epiP+P+P+SiO2N-epiPPN+N+N+钝化层钝化层N+CECEBB2.减小寄生减小寄生pnp晶体管
7、的影响晶体管的影响（第二章介绍）（第二章介绍）微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理151.1.5 隔离的实现隔离的实现1.P+隔离扩散要扩穿外延层，与隔离扩散要扩穿外延层，与p型衬底连型衬底连通。通。因此，将因此，将n型外延层分割成若干个型外延层分割成若干个“岛岛” 。2. P+隔离接电路最低电位，隔离接电路最低电位，使使“岛岛” 与与“岛岛” 之间形成两个背靠背的反偏二极管。之间形成两个背靠背的反偏二极管。N+N+N-epiPN-epiPP-Sub(GND)P-Sub(GND)P-Sub(GND)BP-SubSiO2光刻胶光刻胶N+埋层埋层N-epiSiO2P+P+P
8、+SiO2N-epiPPN+N+N+N+CECEBB钝化层钝化层微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理161.1.6 其它双极型集成电路工艺简介其它双极型集成电路工艺简介对通隔离：对通隔离：减小隔离所占面积减小隔离所占面积泡发射区：泡发射区：减小发射区面积减小发射区面积磷穿透扩散：磷穿透扩散：减小串联电阻减小串联电阻离子注入：离子注入：精确控制参杂浓度和结深精确控制参杂浓度和结深介质隔离：介质隔离：减小漏电流减小漏电流光刻胶光刻胶BP-SubN+埋层埋层SiO2P+P+P+PPN+N+N+N+CECEBB微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理171.
9、1.7 习题习题P14: 1.1 工艺流程及光刻掩膜版的作用工艺流程及光刻掩膜版的作用 1.3（1） 识版图识版图 1.5 集成度与工艺水平的关系集成度与工艺水平的关系 1.6 工作电压与材料的关系工作电压与材料的关系微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理181.2 MOS集成电路集成电路工艺工艺(P511)微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理19 思考题思考题1.需要几块光刻掩膜版？各自的作用是什么？需要几块光刻掩膜版？各自的作用是什么？2.什么是局部氧化（什么是局部氧化（LOCOS ) ) ？ （Local Oxidation of Silic
10、on) ) 3.什么是硅栅自对准什么是硅栅自对准(Self Aligned )？4. N阱的作用是什么？阱的作用是什么？5. NMOS和和PMOS的源漏如何形成的？的源漏如何形成的？6.衬底电极如何向外引接？衬底电极如何向外引接？微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理201.2.1 N阱硅栅阱硅栅CMOS工艺工艺主要流程主要流程 （ 参考参考P阱硅栅阱硅栅CMOS工艺工艺流程）流程）1.1.衬底准备衬底准备P P+ +/P/P外延片外延片P P型单晶片型单晶片微电子教研中心微电子教研中心集成电路设计原理集成电路设计原理21P-Sub1.2.1 N阱硅栅阱硅栅CMOS工艺工
