例题 0.25微米CMOS工艺 Figure:Cross-sectional view of a self-aligned poly-silicon gate transistor with LOCOS isolation.

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1 例题 0.25微米CMOS工艺 Figure:Cross-sectional view of a self-aligned poly-silicon gate transistor with LOCOS isolation

2 0.25m CMOS工艺 工艺1 工艺2

3 集成电路设计与制造的主要流程框架 设计 芯片检测 单晶、外延材料 掩膜版 芯片制造过程 封装 测试 系统需求

4 集成电路芯片的显微照片

5 集成电路制造工艺 图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上
掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等 制膜：制作各种材料的薄膜

6 集成电路工艺 图形转换： 掺杂： 制膜： 光刻：接触光刻、接近光刻、投影光刻、电子束光刻 刻蚀：干法刻蚀、湿法刻蚀 离子注入 退火 扩散
离子注入 退火 扩散 制膜： 氧化：干氧氧化、湿氧氧化等 CVD：APCVD、LPCVD、PECVD PVD：蒸发、溅射

7 形成硅化物 淀积氧化层 反应离子刻蚀氧化层，形成侧壁氧化层 淀积难熔金属Ti或Co等 低温退火，形成C-47相的TiSi2或CoSi

8 形成第一层金属 淀积金属钨(W)，形成钨塞

9 形成第一层金属 淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等 光刻第一层金属版，定义出连线图形 反应离子刻蚀金属层，形成互连图形

10 形成穿通接触孔 形成第二层金属 化学气相淀积PETEOS 通过化学机械抛光进行平坦化 光刻穿通接触孔版 反应离子刻蚀绝缘层，形成穿通接触孔
淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等 光刻第二层金属版，定义出连线图形 反应离子刻蚀，形成第二层金属互连图形

11 合金 形成钝化层 在低温条件下(小于300℃)淀积氮化硅 光刻钝化版 刻蚀氮化硅，形成钝化图形 测试、封装，完成集成电路的制造工艺

12 AA

13 隔离技术 PN结隔离 场区隔离 绝缘介质隔离 沟槽隔离

14 绝缘介质隔离工艺

15 LOCOS隔离工艺

16 沟槽隔离工艺

17 接触与互连 Al是目前集成电路工艺中最常用的金属互连材料, 但Al连线也存在一些比较严重的问题 Cu连线工艺有望从根本上解决该问题
电迁移严重、电阻率偏高、浅结穿透等 Cu连线工艺有望从根本上解决该问题 IBM、Motorola等已经开发成功 目前，互连线已经占到芯片总面积的70～80%；且连线的宽度越来越窄，电流密度迅速增加

18 几个概念 场区 有源区 栅结构材料 Al-二氧化硅结构 多晶硅-二氧化硅结构 难熔金属硅化物/多晶硅-二氧化硅结构

19 Salicide工艺 淀积多晶硅、刻蚀并形成侧壁氧化层； 淀积Ti或Co等难熔金属 RTP并选择腐蚀侧壁氧化层上的金属；

20 集成电路封装工艺流程

21 集成电路的生产过程

22 各种封装类型 示意图

23 辅助工序 超净厂房技术 超纯水、高纯气体制备技术 光刻掩膜版制备技术 材料准备技术