CMOS集成电路集成工艺详解

"CMOS集成电路集成工艺.pptx" CMOS集成电路是现代电子设备中广泛使用的微电子技术，它的全称是互补金属氧化物半导体。这个工艺涉及到在硅晶片上制造晶体管，并通过复杂的步骤将成千上万个晶体管集成到一个微小的芯片上。集成电路加工工艺包括前道(Frontend of Line, FEL)和后道(Backend of Line, BEOL)两个主要阶段。 在前道工艺中，首先，晶圆片由轻掺杂的硅制成，这被称为晶圆片或硅片。这些晶圆片被分割成多个有源区，每个有源区将作为单独的晶体管工作区域。有源区之间使用二氧化硅作为场氧进行隔离，以避免不同区域间的电荷干扰。接着，通过沉积和扩散过程，分别形成P阱和N阱，以构建nMOS和pMOS晶体管。沟道掺杂模块则优化了晶体管的沟道区域，这是晶体管开关功能的核心部分。然后，栅电极模块中会形成一个多晶硅栅电极，它位于绝缘层之上，控制晶体管的开启和关闭。 源/漏扩展模块是关键步骤之一，它通过特殊的技术如LDD（轻掺杂漏区）或HALO（大倾角掺杂）优化了源/漏区和沟道之间的过渡，减少漏电流并提高性能。间隙壁模块则在源/漏扩展和结模块之间创建空间，防止短路，并改善器件的电气特性。金属硅化物模块涉及在源/漏区域与金属连接之间形成化学键合，提高互连效率。 后道工艺主要关注芯片内部的互连，包括PMD模块、接触孔模块、铝制程和铜制程。金属前绝缘层（PMD）是接近晶体管的绝缘层，为后续金属层沉积做准备。接触孔模块允许不同层次之间的电气连接，而铝和铜制程则用于形成多层次的金属连线，以实现芯片内部各个组件之间的通信。 整个CMOS集成电路集成工艺流程精细且复杂，每一环节都对最终芯片的性能、功耗和可靠性至关重要。随着技术的发展，这些工艺不断优化，以满足更高密度、更快速度和更低功耗的需求。上海市集成电路高技能人才培养基地提供的课程深入讲解了这些工艺，旨在培养能够掌握先进集成电路制造技术的专业人才。