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如何学习ESD设计?:[11]半导体CMOS工艺

半导体CMOS工艺目前已经成为主流的集成电路制造工艺,对CMOS工艺的了解以及具体细节的掌握,可以有助于工艺仿真的准确性,对了解和构造ESD器件也很有益处。下面以CMOS工艺典型流程谈谈如何学习CMOS工艺。
工具/原料
1

电脑

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网络

方法/步骤
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CMOS工艺的开始基于一块硅片,一般P型硅为主。硅片必须进行清洗,去除杂质,以避免对器件和电路性能造成影响。

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在硅片上做二氧化硅和氮化硅。氮化硅用来做掩蔽层,致密性较好,但如果直接生长在衬底上会带来极大应力,因此需要在硅片上先生长二氧化硅。

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氮化硅的淀积是用来做P阱的掩膜板的。干法去除掉氮化硅之后,离子注入硼离子,然后加热扩散形成P阱。

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利用类似的办法做出N阱。

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生长二氧化硅作为场氧隔离。

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接下来就是关键的栅氧生长和多晶硅作为栅极。栅氧质量的好坏决定了MOS管质量。栅的长度称为栅长,是MOS工艺的特征尺寸,一个关键参数。

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接下来是MOS管的源级和漏极的注入了。先进的CMOS工艺都会有LDD工艺用来降低热电子注入效应。

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下面就是后端工艺,包括接触孔和金属等等。

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CMOS工艺有几百道工序,核心层一般十几或者几十层。要掌握主要的工艺步骤,知道大致的原理,这对工艺仿真很有裨益,对改善ESD结构和性能也有辅助性帮助。

注意事项

CMOS工艺是用来形成MOS管的,但不仅仅只是MOS管,工艺所能提供的各种二极管,三极管以及SCR等器件都是ESD设计所偏爱的器件。

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