典型MOSFET制造工艺流程示意图

Posted 2022-05-17 硬件老钢丝

  复旦大学姜玉龙的课程-半导体器件（截图，图中有的红点是鼠标）
下面将阐述这个工艺过程。
  硅片基底，假设厚度800um，实际上只有上表层有用大概10um厚度左右

然后填充氧化物，用来隔离

  然后进行阱注入，可以选择两边分别注入N阱或者P阱。从而隔开NMOS和PMOS。

  做晶体管，大面积氧化，MIS，用重掺杂的多晶硅，然后进行刻蚀，得到下面的图。

  常规的晶体管只有一个源和漏，为了减轻现在晶体管横向变小后造成的电场过强的问题，热电子现象很明显，为了使得电场强度降下来，就得使得源和漏的掺杂降低，在PN结里，耗尽层一般是在轻掺杂那边，重掺杂那边不承担什么电压。换句话说，相同的电压，如果把PN结两边电压降低，那么他的峰值电场一定是下降的，相当于耗尽层电场降低。常规都是N+PN+，所以直接原来的掺杂降低，但是电阻大，也不行，不能把导通的压降都放在源和漏上，一定要在沟道区有有效的压降，所以可以分两步，先低掺杂然后再高掺杂。
下图，先进行浅注入，

  然后在上面填充一层SiN或者Si02，进行定向刻蚀耗掉奠基厚度。旨在纵向方向刻蚀，左右刻不光，最后就会使得栅极两边留下边墙，是绝缘体将栅极保护起来。

  然后重掺杂，自对准，不需要光刻了，例如Nmos，就是N+的栅、漏和源。这样就得到了源、漏和栅极。下图中的灰色部分为真正起作用的源级和漏极，但由于其是浅掺杂，电场被有效降低，可以缓解热电子效应。

  然后做电极，把源漏栅引出来。



  用硼磷硅玻璃封住，使器件钝化

  磨平，CMP机械抛光


  开洞，得到一个典型的NMOS或者PMOS晶体管。