CMOS工艺流程详解，你Get到了吗？

CMOS工艺流程介绍

1.衬底选择：选择合适的衬底，或者外延片，本流程是带外延的衬底；

2. 开始：Pad oxide氧化，如果直接淀积氮化硅，氮化硅对衬底应力过大，容易出问题；

接着就淀积氮化硅。

3. A-A层的光刻：STI（浅层隔离）

（1）A-A隔离区刻蚀：先将hard mask氮化硅和oxide一起刻掉；

（2）STI槽刻蚀：Si3N4的刻蚀菜单刻蚀硅速率过快，不好控制，需要分开刻蚀；

（3）刻蚀完成后去胶，为了节省空间，后面的层次去胶将会用一句话带过；

（4）STI用氧化硅填充：这里没有讲，其实刻蚀STI会对衬底造成损伤，一般要先长一层薄氧化层，然后再腐蚀掉的，这样可以消除表现损伤；

STI填充：HDP高密度等离子淀积STI槽，用其他机器填充会提前将STI槽封死，里面会出现空洞，HDP机台是一遍淀积，一遍刻蚀，可以防止提前封口；

（5）简单的做法是直接CMP将二氧化硅磨平，但一般该步骤直接CMP会造成STI表面下陷，STI槽不满的情况，一般还会再加一层，将STI区域保护起来，将中间区域刻蚀掉，然后再CMP，这里简化处理。

（6）热磷酸腐蚀掉氮化硅，这个不叫常规；

4. Nwell光刻、注入：光刻前都有一层pad oxide，这里也没有画。

Nwell注入：一般要注一个阱，一个防传统注入，一个VT调节注入，三次注入分别对应深，中，浅，注入玩去胶，准备做Pwell注入；

5. Pwell光刻、注入：方式与Nwell类似，注入改为B注入，然后去胶，去胶后要将Nwell和Pwell一起推进，使两者有一定的结深和浓度梯度；

6. Gate栅的形成：腐蚀掉表现氧化层，再长一层牺牲氧化层，然后再腐蚀掉牺牲氧化层；

（1）栅氧化层生长：非常薄，质量非常关键，要控制好厚度，电荷，可动离子等；

（2）POLY淀积：淀积 Insu-Poly，或者后面掺杂后再光刻

（3）POLY光刻、刻蚀：光刻Gate，并刻蚀POLY，然后去胶；

（4）POLY氧化：作为SI3N4 spacer刻蚀的停止层；

7. NLDD/PLDD的形成：

（1）NLDD光刻，注入，去胶；

（2）PLDD光刻，注入，去胶；

（3）Si3N4 spacer的刻蚀：氮化硅淀积及刻蚀

8. NSD/PSD形成：

（1）NMOS的源漏注入：Si3N4 spacer挡住的区域NSD注入注不进去，因此NSD区域要离开gate一小段距离；

（2）PMOS源漏注入：做完PSD，一起做一次RTP来退回，激活离子。

到此，器件工艺完成了，平面图如下：

9. Salicide：Ti与硅形成低阻层Salicide；

只有与硅接触的T与硅反应了，其它区域Ti未反应可以腐蚀掉。

10.ILD淀积及contac形成：

（1）BPSG淀积及CMP抛光。

（2）contact孔光刻即刻蚀：

W-plug：W塞淀积及CMP。

11. Metal-1淀积及光刻，刻蚀:

12. IMD淀积, CMP及Via光刻、刻蚀：

（1）IMD淀积，CMP抛光：

（2）Via光刻、刻蚀，去胶：

13. Via-W plug淀积，CMP：基本与Conctact W-plug一样的做法；

14. Metal-2的淀积及Metal-2的光刻、刻蚀、去胶：

（1）Metal-2淀积：

（2）Metal-2光刻刻蚀

15. 钝化层淀积及钝化层光刻、刻蚀、去胶：敦化刻蚀后一般要做一步alloy。

对于高级一点的工艺，可能会有更多层的metal，做法类似，继续Via和Metal的堆叠即可。