CMOS工艺导论基本的半导体工艺CMOS工艺步骤CMOS工艺中的器件关于CMOS工艺的其它考虑版图和版图规则导论了解工艺对模拟集成电路的重要性基本的半导体工艺硅晶圆（SiliconWafer)单晶生长柱状晶体：直径75~300mm，长度1m。153在晶体生长时参杂：~10/cm切割成硅晶圆片0.5~0.7mm厚，厚度由物理强度要求决定。氧化氧化~在硅表面形成二氧化硅（SiO2）的工艺用途阻挡杂质对氧化层下材料的粘污层与层之间的隔离氧化物在硅表面生长时也深入到硅的内部生长方式干法（薄氧100~1000）湿法（厚氧）生长的温度：700~1100℃参杂——扩散扩散~杂质原子由材料表面向材料内部运动的过程，是一种参杂的方法。两种扩散机理：预淀积（表面无限杂质源）再分布（表面无杂质源）在高温下进行700~1400℃参杂——离子注入离子注入~杂质的离子由电场加速到很高的速度并注入到材料的内部。参杂的精确控制参杂的深度和浓度可控：±5%。重复性好在低温下进行退火温度：500~800℃需要退火处理高速的离子注入会对半导体晶格产生破坏，使注入电子留在电不活动区。这种损害可以用退火的方法来修复。淀积淀积~把多种不同材料的薄膜层沉积到材料表面用途氮化硅氧化硅多晶硅金属不同的技术淀积蒸发溅射化学气相刻蚀刻蚀~去除被暴露材料（未保护）的工艺选择性和各向异性保护薄膜、需刻蚀薄层、底层两种基本的刻蚀技术湿法刻蚀：不同的化学试剂--〉不同的需刻蚀材料依赖于时间和温度干法或等离子刻蚀：各向异性的分布。光刻光刻~将版图数据转换到晶圆上，完成区域选择基本单元掩模：和版图数据相对应，使光刻胶部分区域曝光。光刻胶：在紫外光下会改变性能的有机聚合体。正胶—暴露在紫外光下的区域将会去除。负胶—未暴露在紫外光下的区域将会去除。形成图形的材料：如二氧化硅曝光方式：接触式、接近式、投影式（扫描和步进）光源：UV、电子束步骤：涂胶→预烘→曝光（光刻版）→显影→坚膜→刻蚀→去胶。光刻步骤光刻步骤N阱CMOS工艺在P型衬底上形成N型衬底确定有源区和场区场区隔离制备MOS管阈值电压调节“自对准”结构LDD轻参杂工艺元件互连钝化N阱CMOS工艺步骤n阱注入SiO2光刻胶P-衬底在p-衬底上形成n阱Si3N4SiO2P-衬底n阱形成有源区和场区N阱CMOS工艺步骤N型场注入Si3N4SiO2光刻胶n阱P-衬底p型场注入Si3N4光刻胶n阱P-衬底N阱CMOS工艺步骤Si3N4FOXP-衬底n阱形成厚氧化层隔离多晶硅FOXn阱P-衬底形成多晶硅层N阱CMOS工艺步骤侧壁SiO2多晶硅FOXn阱P-衬底多晶硅FOXP-衬底n阱n+S/D注入N阱CMOS工艺步骤多晶硅FOXP-衬底n阱n-S/DLDD注入多晶硅LDD扩散FOXn阱P-衬底形成n沟道LDD晶体管和p沟道LDD晶体管N阱CMOS工艺步骤n+扩散p+扩散FOXP-衬底n阱BPSG金属1CVD氧化FOXn阱P-衬底N阱CMOS工艺硅化技术Polyside/Silicide工艺减小电阻率：TiSi2、WSi2、TaSi2N阱CMOS工艺N阱CMOS工艺MOS器件WL金属1CVD氧化FOXn阱P-衬底版图——层的描述N阱有源多晶注入引线孔金属版图——层的描述N阱有源多晶注入引线孔金属版图规则单层规则最小宽度(A1)最小间距(A2)A1A2层与层之间的规则最小间距(A3)最小包围(A4)最小延展(A5)A5A4天线规则限制和栅极相连的大面积导电材料A3版图规则_最小宽度最小宽度和层的厚度有关窄多晶条的宽度变化：电阻增加或断开版图规则_最小间距同层或不同层之间版图规则_最小包围不同层之间版图规则_最小延展多晶硅超出栅区的延展版图规则_天线规则防止大面积的金属刻蚀时的天线，收集导电离子长金属线的最大宽度避免“起皮”（liftoff）和趋肤效应模拟集成电路中的对称性器件的对称性模拟集成电路中的对称性由注入倾斜引进的“环境”对称问题模拟集成电路中的对称性“环境”对称模拟集成电路中的对称性由参杂浓度梯度变化对差动对的影响共中心对称模拟集成电路中的对称性一维交叉耦合薄层电阻每一个电阻层的矩形条构成一个电阻R=ρL(Wt)R=ρtLR=2Ccont+RWR=ρL(Wt)例：薄层电阻=10Ω/，W=20um，L=2um，R=(20/2)×10=