最近有朋友問我關(guān)于芯片加工實現(xiàn)的過程,具體是如何講電路版上面的芯片電路版圖實現(xiàn)成一顆顆芯片的。其實在之前的光刻機的文章中也簡單的為大家講述過芯片加工中光刻的基本過程,在那篇文章中主要還是介紹光刻機的一些基本知識,對芯片的工藝實現(xiàn)過程講述的比較少。今天,小編就以CMOS的工藝實現(xiàn)為大家簡單的分享一下芯片的加工實現(xiàn)。 光刻 光刻:實際上就是將我們的電路版圖通過光投射的方式投影到晶圓片上 版圖由代表不同類型“層”的多邊形組成, 每一工藝層上的不同圖形都由光刻工藝完成。
光刻工藝流程 完成掩膜版圖形到硅表面材料層上圖形的轉(zhuǎn)移
曝光 集成電路的集成度主要由光刻工藝到底能形成多么精細的圖形(分辨率,清晰度),以及與其它層的圖形有多高的位置吻合精度(套刻精度)來決定的。因此,為提高光刻工藝的精度,除利用性能優(yōu)良的光刻膠外,還需要有性能良好的曝光系統(tǒng)。 主要的曝光方式有:
用光刻方法制成的微圖形,只是在光刻膠上得到了需要的微圖形,還不是真正的器件結(jié)構(gòu)。因此需將光刻膠上的微圖形轉(zhuǎn)移到膠下面的各層材料上去,這個工藝叫做刻蝕。通常是用光刻工藝形成的光刻膠作掩模對下層材料進行腐蝕,去掉不要的部分,保留需要的部分??涛g技術(shù)可分成兩大類:
CMOS工藝流程 以一個N阱CMOS的晶體管電路為例子,來看看如何一步步的加工完整的電路 1.硅晶圓襯底 2.外延層生長 3.堆疊光刻膠 4.阱區(qū)掩膜制造 5.阱區(qū)光照 6.N+離子注入 7.去除剩余的光刻膠 8.N+離子擴散 9.生長犧牲氧化薄層 10.氮沉積層 11.堆疊光刻膠層 12.源極、漏極、抽頭區(qū)域掩膜 13.光照 14.去除光照的光刻膠 15.刻蝕掉氮化物層 16.去除多余的光刻膠 17.氧化區(qū)域生長 18.去除掉氮化物層和薄氧化層 19.柵極薄氧化層生長 20.多晶硅層堆疊 21.光刻膠層堆疊 22.多晶硅掩膜 23.光照 24.去掉多余的光刻膠 25.研磨去掉多余的硅 26.去掉多余的光刻膠層 27.研磨去掉薄柵氧化層 28.光刻膠層堆疊 29.光照 30.去掉不用的光刻膠層 31.N+離子注入 32.去除光刻膠層 33.堆疊光刻膠層 34.P區(qū)域掩膜 35.光照 36.去除不用的光刻膠 37.P+離子注入 38.去除剩余區(qū)域 39.P區(qū)域和N區(qū)域擴散 40.絕緣氧化層堆疊 41.光刻膠層堆疊 42.連接區(qū)域掩膜 43.光照后去掉不用區(qū)域 44.絕緣氧化層刻蝕 45.去除光刻膠層 46.填充連接孔 47.金屬層堆疊 48.光刻膠層堆疊 49.金屬層掩膜 50.光照 51.去掉不要的部分 52.刻蝕掉金屬層對應(yīng)部分 53.刻蝕掉光刻膠層 54.堆疊絕緣散熱層(完成) |
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