【深亚微米CMOS前段工艺制程】

深亚微米CMOS前段工艺制程（温德通集成电路制造工艺与工程应用）

深亚微米特征尺寸的CMOS前段工艺，与亚微米CMOS工艺最大的区别在于：1）利用STI结构隔离技术；2）形成Co-Salicide；3）是双阱结构（NW和PW），如果要全隔离的NMOS器件，那么就需要DNW（deep NW），为形成Non-Salicide区域还需要用到SAB掩模版；4）如果考虑高阻值多晶硅电阻，还要用到HRP（High Resistance Poly高阻值多晶硅电阻）掩模版。

Deep submicron CMOS

深亚微米CMOS涉及六个器件：低压NMOS和PMOS组成低压反相器，以及中压NMOS和PMOS组成中压反相器，还有HRP和p型多晶硅电阻。共涉及十一道工艺：1）衬底制备，同亚微米CMOS；2）有源区（Active Area, AA）工艺（涉及炉管热氧化生长一层SiO2薄膜，利用LPCVD淀积一层Si3N4层，利用PECVD淀积一层SiON抗反射层），通过刻蚀（涉及AA光刻、AA刻蚀和AA去胶），除去非有源区区域的硅衬底，保留器件有源区；3）STI隔离工艺，利用氧化硅填充沟槽，在器件有源区之间嵌入很厚的氧化物（涉及炉管热氧化生长SiO2，HDP CVD生长SiO2厚膜，RTA快速退火修复，AR光刻，STI CMP等），形成器件之间的隔离，改善闩锁效应和寄生效应；4）双阱工艺，与亚微米工艺类似，制备NW和PW的工艺，NMOS在PW中制备，PMOS在NW中制备，目的是形成PN结隔离，使器件间形成电性隔离；5）栅氧化层工艺，通过热氧化工艺制备高质量的栅氧化层，热稳定性和界面态良好；6）多晶硅栅工艺，形成MOS器件的多晶硅栅极，涉及LPCVD淀积多晶硅层、PECVD淀积SiON层、栅光刻、栅干法刻蚀、去胶、用热H3PO4去除SiON；7）轻掺杂漏（LDD）离子注入工艺，即在栅极下方与源漏之间形成低掺杂的扩展区，该扩展区在源漏与沟道之间形成杂质浓度梯度。与亚微米工艺不同的是，深亚微米工艺中LDD离子注入还包括口袋或晕环离子注入，以改善低压器件的短沟道效应；8）侧墙工艺，与亚微米制程类似，是指形成环绕多晶硅的氧化介质层，从而保护LDD结构，防止重掺杂的源漏离子注入到LDD结构的扩展区，包括ONO结构的淀积和侧墙刻蚀（无需掩模版，仅利用各向异性干法刻蚀的回刻形成的）；9）源漏离子注入工艺，是指形成器件的源漏有源区重掺杂的工艺，降低器件有源区的串联电阻，提高器件的速度，源漏离子注入也会形成n型和p型阱接触的有源区，或者n型和p型有源区电阻，以及n型和p型多晶硅电阻；10）HRP工艺，是指形成高阻值多晶硅电阻离子注入的工艺，利用离子注入氟离子来改变多晶硅的物理特性，形成高阻抗的多晶硅电阻；11）Salicide工艺，指在没有氧化物覆盖的衬底硅和多晶硅上形成金属硅化物（涉及PECVD淀积SiO2作为SAB，SAB光刻、刻蚀、去胶、清洗自然氧化层，PVD溅射Co和TiN，第一步Salicide RTA-1，Co和TiN选择性刻蚀，第二步Salicide RTA-2将高阻态Co2Si转化为低阻态Co2Si，淀积SiON），从而得到低阻的有源区和多晶硅。