Технологическим маршрутом изготовления КМОП-структуры является последовательность операций, выполненных при определенных условиях, результатом которых будут n- и p- канальные транзисторы, карман n-типа, изоляция и металлизация. В таблице 2 представлен технологический маршрут изготовления заданной вариантом структуры. [1]
Таблица 2 – Технологический маршрут изготовления КМОП-структуры.
№ п/п | Технологическая операция | Режим обработки | Примечание |
Выбор подложки | КДБ-10 (N = 1015 см−3), кристаллографическая ориентация поверхности (100) | ||
Окисление под нитрид кремния (Si3N4) | 950 °С, 30 мин, О2 (примерно на 30-50 нм) | Примерно на 30-50 нм | |
Нанесение Si3N4 | Толщина 150 нм | ||
Фотолитография «Щелевая изоляция» | |||
Травление Si3N4 и SiO2 | Анизотропное, на всю толщину Si3N4 | ||
Травление Si | Анизотропное травление Si на глубину залегания кармана | ||
Окисление | 950 °С, 30 мин, О2 | ||
Имплантация B | E = 40 кэВ, D = 7·1013 см−2 | ||
Удаление фоторезиста | |||
Отжиг p-охраны | 1050 °С, 60 мин, нейтральная среда – N2 | ||
Нанесение SiO2 | |||
Химико-механическая полировка | До оксида | ||
Удаление всего SiO2 | |||
Окисление | 1000 °С, 30 мин, среда – О2. | ||
Фотолитография «n-карман» | |||
Ионная имплантация | P, 70 кэВ, ![]() | ||
Удаление фоторезиста | |||
Окисление | 1200 °С, 90 мин, О2 | ||
Отжиг | 1200 °С, 90 мин, N2 | ||
Удаление всего SiO2 | |||
Окисление | 1000 °С, 30 мин, среда – О2 | ||
Фотолитография «Подгонка порогового напряжения p-МОП-транзистора» | |||
Имплантация P | E = 30 кэВ, D = 2·1012 см−2 | ||
Удаление фоторезиста | |||
Фотолитография «Подгонка порогового напряжения n-МОП-транзистора» | |||
Имплантация B | E = 30 кэВ, D = 2 · 1012 см−2 | ||
Удаление фоторезиста | |||
Удаление SiO2 до Si | |||
Окисление под затвор | 40 мин, 900°С, O2 | 4 нм | |
Осаждение Si* | 0,2 мкм | ||
Фотолитография «n+-затвор» | |||
Имплантация | P, кэВ, см-2 | ||
Удаление фоторезиста | |||
Фотолитография «p+-затвор» | |||
Имплантация | B, кэВ, см-2 | ||
Удаление фоторезиста | |||
Фотолитография «затворы» | |||
ПХТ Si* на всю толщину до оксида | |||
Удаление фоторезиста | |||
Фотолитография «n-LDD» | |||
Имплантация As | E = 60 кэВ, D = 3·1013 см−2 | ||
Удаление фоторезиста | |||
Фотолитография «p-LDD» | |||
Имплантация BF2 | E = 50 кэВ, D = 5·1013 см−2 | ||
Удаление фоторезиста | |||
Создание оксидных спейсеров | нанесение SiO2 0,3 мкм | ||
травление SiO2 0,3 мкм | анизотропное | ||
Окисление | 850 °С, 20 мин, среда – O2 | ||
Фотолитография «n + -сток, исток, контакт к n-карману» | |||
Ионная имплантация | P, 40 кэВ, ![]() | ||
Удаление фоторезиста | |||
Фотолитография «p + -сток, исток, контакт к p-подложке» | |||
Ионная имплантация | B, 35 кэВ, ![]() | ||
Удаление фоторезиста | |||
Окисление | 30 мин, 950°С, О2 | ||
Отжиг | 30 мин, 900°С, N2 | ||
Нанесение межслойного диэлектрика | |||
Фотолитография «Контактные окна» | |||
ПХТ оксида | |||
Удаление фоторезиста | |||
Нанесение металла (Al-Si) | |||
Фотолитография «Металлизация» | |||
ПХТ алюминия на всю толщину + удаление Si-крошки | |||
Удаление фоторезиста | |||
Нанесение изолирующего слоя | |||
Фотолитография «Контактные площадки» | |||
ПХТ оксида кремния | |||
Удаление фоторезиста |
Маршрутная карта в виде последовательных модификаций поперечного сечения КМОП-структуры на этапах изготовления согласно приведенному выше технологическому маршруту показана на рисунках 1.2-1.10.
Рисунок 1.2 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №1-13 технологического маршрута)
Рисунок 1.3 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №14-17 технологического маршрута)
Рисунок 1.4 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №18-23 технологического маршрута)
Рисунок 1.5 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №24-41 технологического маршрута)
Рисунок 1.6 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №42-44 технологического маршрута)
Рисунок 1.7 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №45-49 технологического маршрута)
Рисунок 1.8 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №50-52 технологического маршрута)
Рисунок 1.9 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №53-64 технологического маршрута)
Рисунок 1.10 – Эскиз поперечного сечения КМОП-структуры (операции №65-67 технологического маршрута)