P溝道硅柵多品工藝流程及其版圖設計

硅柵工藝”是采用摻雜的多晶硅來做MOS管柵電極的一種工藝，與上面介紹的常規鋁柵工藝的不同點是先在硅片上生長一層薄的二氧化硅層（柵介質），接著淀積約為500nm的多晶硅薄層，然后刻出源、漏擴散區進行源漏擴散。P溝道硅柵工藝。“硅柵工藝”對于器件和集成電路的性能，較之常規的鋁柵工藝，具有較多的特點。

一、P溝道硅柵工藝流程

（1）一次氧化

拋光好的Si型出片（5~8Ω·cm）經清潔處理后，采用干-濕-干氧化程序，生長1μm的SiO2層。這樣厚的氧化物，不僅作為擴散掩蔽，而且作為最終的場氧化物，對于減少寄生溝道是有利的。

（2）光刻源漏、柵區窗口（P區）

光刻后，經清潔處理，再進行柵氧化，生長100～120nm的薄SiO2層，構成MOS管的柵介質。

（3）沉淀多晶硅

淀積厚度為0.4~0.5μm。可用電子束蒸發淀積多晶硅，也可以采用硅烷熱分解淀積多晶硅（即CVD技術）。

（4）反刻柵

確定多晶硅圖形，包括硅柵及摻雜硅互連線。這次光刻無套準度問題。因為反刻柵既確定了柵區又確定了源漏區。

（5）硼擴散

刻好硅相圖形的片子經清潔處理，即可進行翻擴做（擴散源漏區、P⁺互連區及硅柵重摻雜）。P溝道硅柵工藝。由于覆蓋在上面的硅柵電極可以當作擴散掩膜，防止對溝道區摻雜，各個管子的源和漏區對于柵極可以自動對準。

擴散的結深<1μm，硅柵的R□在50~100Ω/口。

（6）低溫淀積SiO2

去掉表硼硅玻璃層后，進行低溫淀積SiO2 ，溫度250~400℃，厚度300~500nm。之所以要用低溫淀積，是為了避免再分布后薄層電阻下降。通常采用低溫硅烷氧化法，也可采用正硅酸乙酯熱分解方法。P溝道硅柵工藝。

為了起鈍化作用，淀積SiO2 后，可進行確處理。

（7）光刻引線孔

光刻引線孔，提供源漏和擁的金屬接觸，蒸鋁后再反刻電極，確定Al互連圖形。

其工藝流程由圖6-4所示。

2、P溝道硅柵多品工藝

硅柵工藝最主要的是多晶工藝，即制備作為柵電極及互連線的多晶硅薄膜。通常采用蒸發或濺射方法，也可以用硅烷的熱分解方法（即CVD方法）。

（1）多晶硅的淀積

如用電子束蒸發多晶硅，為了使蒸發的硅膜與SiO2 ，很好地粘附，襯底要保持在300℃。典型淀積速率是300nm/min。沉積多晶硅要求達0.4~0.6μm，電子束蒸發可提供清潔而均勻的硅膜。P溝道硅柵工藝。如果放硅片的架子采用行星轉動式裝置，則可克服臺階斷裂的缺陷。電子束蒸發也存在一個間題，蒸發源上部熔化，而底部未熔化，這樣受熱不均勻，會引起硅滴飛濺到片子上，造成大顆粒。為克服這個缺點，應控制好蒸發溫度及速率。

采用高頻濺射也能獲得均勻的硅層，但濺射沒有電子束蒸發干凈，會有重離子沾污。

P溝道硅柵工藝