芯片

层间介质（ILD）充当了各层金属间以及第一层金属与硅之间的介质材料。层间介质上有许多小的通孔，这些层间介质上的细小开口为相邻的金属层之间提供了电学通道。通孔中有导电金属（通常是钨，称为钨塞）填充，钨塞放置在适当的位置，以形成金属层间的电学通路（见图1，图2）。第一层层间介质是下面将要介绍的一系列互连工艺的第一步。 Via-1形成的主要步骤Via-1形成的主要步骤 第一层ILD氧化物 &n ... 阅读更多

CMOS制作步骤中接触孔形成后下一步便是在晶体管以及其它钛硅化物接触之间布金属连接线。在下面的工艺流程中用的方法称为局部互连（LI）。形成局部互连的步骤与形成浅槽隔离的步骤一样复杂。工艺首先要求淀积一层介质薄膜，接下来是化学机械抛光、刻印、刻蚀和钨金属淀积，最后以金属层抛光结束（图1和图2）。这种工艺称为大马士革（damascene），名字取自几千年前叙利亚大马士革的一位艺术家发明的一种技术。这步 ... 阅读更多

接触孔形成工艺的目的是在所有硅的有源区形成金属接触。这层金属接触可以使硅和随后沉积的导电材料更加紧密地结合起来（如下图）。硅片表面的沾污和氧化物被清洗掉后，会利用物理气相沉积(PVD)在硅片表面沉积一层金属，即在一个等离子的腔体中带电的氩离子轰击金属靶，释放出金属原子，使其沉积在硅片表面。之后对硅片进行高温退火，金属和硅在高温下形成金属硅化物,最后用化学方法刻蚀掉没有发生反应的金属，将金属的硅化物 ... 阅读更多

在侧墙形成后，需要进行的就是源/漏注入工艺。先要进行的是n+源/漏注入，光刻出n型晶体管区域后，进行中等剂量的注入，其深度大于LDD的结深，且二氧化硅构成的侧墙阻止了砷杂质进入狭窄的沟道区。接下来进行P+源/漏注入，在光刻出了要进行注入的P型晶体管区域后，同样进行中等剂量注入，形成的结深比LDD形成的结深略大，侧墙起了同样的阻挡作用。注入后的硅片在快速退火装置中退火，在高温状态下，对于阻止结构的扩 ... 阅读更多

为了防止大剂量的源漏注入过于接近沟道从而导致沟道过短甚至源漏连通，在CMOS的LDD注入之后要在多晶硅栅的两侧形成侧墙。侧墙的形成主要有两步：1. 在薄膜区利用化学气相淀积设备淀积一层二氧化硅。2. 然后利用干法刻蚀工艺刻掉这层二氧化硅。由于所用的各向异性，刻蚀工具使用离子溅射掉了绝大部分的二氧化硅，当多晶硅露出来之后即可停止反刻，但这时并不是所有的二氧化硅都除去了，多晶硅的侧墙上保留了一部分二氧 ... 阅读更多

随着栅的宽度不断减小，栅结构下的沟道长度也不断的减小， 为了有效的防止短沟道效应，在集成电路制造工艺中引入了轻掺杂漏工艺（LDD），当然这一步的作用不止于此，大质量材料和表面非晶态的结合形成的浅结有助于减少源漏间的沟道漏电流效应。同时LDD也是集成电路制造基本步骤的第四步。 N-轻掺杂漏注入(nLDD) N-LDD光刻刻印硅片，得到N-区注入的光刻胶图形，其它所有的区域被光刻胶保护 N-LDD注入 ... 阅读更多

晶体管中的多晶硅栅(polysilicon gate)结构的制作是整个CMOS流程中最关键的一步，它的实现要经过栅氧层的形成和多晶硅栅刻蚀这两个基本过程，多晶硅栅的最小尺寸决定着一个工艺的特征尺寸，同进也为下面的源漏注入充当掩膜的作用，这也是做为IC版图工程师需要掌握的基础知识。 多晶硅栅结构制作基本步骤一：栅氧化层的生长。清洗掉硅片曝露在空气中沾染的杂质和形成的氧化层。进入氧化炉生长一薄层二氧化 ... 阅读更多

相信很多在现在看工艺厂的相关文档时，会看到有些图上面标有STI的注释，STI是英文 shallow trench isolation的简称，翻译过来为 浅槽隔离 工艺。 STI通常用于0.25um以下工艺，通过利用氮化硅掩膜经过淀积、图形化、刻蚀硅后形成槽，并在槽中填充淀积氧化物，用于与硅隔离。 下面详细介绍一下浅槽隔离的步骤，主要包括：槽刻蚀、氧化物填充和氧化物平坦化。 槽刻蚀 隔离氧化层。硅表 ... 阅读更多

现在COMS工艺多采用的双阱工艺制作步骤主要表现为以下几个步骤： ■　N阱的形成 外延生长     *外延层已经进行了轻的P型掺杂 原氧化生长  这一氧化层主要是a)保护表面的外延层免受污染，b)阻止了在注入过程中对硅片过度损伤，c)作为氧化物层屏蔽层，有助于控制流放过程中杂质的注入深度 第一层掩膜 ，n阱注入 n阱注放（高能） 退火 退火后的四个 ... 阅读更多

半导体材料各自下游应用领域的重合度并不高，因此不同半导体材料之间并非代际迭代关系。而磷化铟作为第二代半导体材料，广泛应用于5G通信、数据中心、人工智能、无人驾驶、可穿戴设备等领域，重要性与日俱增。 半导体工艺 集成电路发展到今天，经历从1940年的PN结发现，到1950年BJT三极管发明，再到1963年CMOS电路发明。从单纯基于Si的半导体电路，再到GaAs,GaN，SiGe,InP等化合物半导 ... 阅读更多

光刻机——人类工业设备皇冠上的明珠！光刻机现在大家都知道是半导体设备最高端的设备，有着“人类工业设备皇冠上的明珠”的美誉，一台高端的光刻设备售价是几千万美金，甚至到几亿美金，堪比一架飞机的售价。有人从字面意义上去理解光刻机，总以为是类似激光设备，在硅片上“刻”一些复杂的电路，其实这种理解是错的，光刻机更准确的叫法应该是“曝光机”。从原理上来讲，光刻机并不复杂，本质上就是一个大型单反相机，它的工作是 ... 阅读更多