芯片微纳制造技术.pptxVIP免费

微电子制造原理与技术第二部分芯片制造原理与技术微电子制造原理与技术第二部分芯片制造原理与技术李明材料科学与工程学院芯片发展历程与莫尔定律晶体管结构与作用芯片微纳制造技术主要内容1.薄膜技术2.光刻技术3.互连技术4.氧化与掺杂技术IC中的薄膜OxideNitrideUSGWP-waferN-wellP-wellBPSGp+p+n+n+USGWMetal2,Al•CuP-epiMetal1,Al•CuAl•CuSTI浅槽隔离金属前介质层or层间介质层1IMDorILD2抗反射层PD1钝化层2SidewallspacerWCVDTiNCVD1.薄膜技术外延Si介质膜：场氧化、栅氧化膜、USG、BPSG、PSG、层间介质膜、钝化膜、highk、lowk、浅槽隔离……金属膜：Al、Ti、Cu、Wu、Ta……多晶硅金属硅化物IC中的薄膜1.薄膜技术作为MOS器件的绝缘栅介质氧化膜的应用例1.薄膜技术SiDopantSiO2SiO2作为选择性掺杂的掩蔽膜SiliconnitrideSiliconSubstrateSiOxide作为缓应力冲层作为牺牲氧化层，消除硅表面缺陷1.薄膜技术氧化膜的应用例半导体应用典型的氧化物厚度（Å）栅氧（0.18m工艺）20～60电容器的电介质5～100掺杂掩蔽的氧化物400～1200依赖于掺杂剂、注入能量、时间、温度STI隔离氧化物150LOCOS垫氧200～500场氧2500～15000STI—潜槽隔离，LOCOS—晶体管之间的电隔离，局部氧化垫氧—为氮化硅提供应力减小氧化膜的应用例1.薄膜技术薄膜材料及性能的要求厚度均匀性台阶覆盖能力填充高的深宽比间隙的能力高纯度和高密度化学剂量结构完整性和低应力好的电学特性对衬底材料或下层膜好的粘附性1.薄膜技术各种成膜技术及材料热氧化法蒸发法LP-CVD热CVD法CVD法PVD法SiO2膜等离子CVD溅射法AP-CVDP-CVDHDP-CVDW膜、高温氧化膜多结晶Si膜、Si3N4膜有机膜、SiO2膜非晶态Si膜SiO2膜、氮化膜、有机膜SiO2氧化膜氧化膜、金属膜等Al膜、Cu膜、Ti膜、TiN膜、W膜CVD：ChemicalVaporDepositionAP-CVD：AtmosphericPressureCVDPVD：PhysicalVaporDepositionP-CVD：PlasmaCVDLP-CVD：LowPressureCVDHDP-CVD：HighDensityPlasmaCVD电沉积Cu膜、Ni膜、Au膜等1.薄膜技术物理气相沉积PVD——蒸发法早期金属层全由蒸发法制备现已逐渐被溅射法取代无化学反应peq.vap.=~10-3Torr,台阶覆盖能力差合金金属成分难以控制扩散泵、冷泵P<1mTorr可有4个坩锅，装入24片圆片1.薄膜技术1852年第1次发现溅射现象溅射的台阶覆盖比蒸发好辐射缺陷远少于电子束蒸发制作复合膜和合金时性能更好是目前金属膜沉积的主要方法物理气...