2.7.2 工艺技术

设计电路工艺技术概要如表2-7所示。为实现N-Well CMOS（C）技术，引入场区Poly电阻和双层Poly电容、N-Well电阻和Cs衬底电容，对N-Well CMOS（A）制造工艺做如下改变。

（1）消去与电阻/二极管组成的输入端栅保护有关的工艺及其结构。

（2）P-型硅衬底中进行31P+注入，生成N-Well的同时，引入并形成N-Well电阻。

（3）预栅氧化后，引入75As+或31P+注入，生成CN+区，形成Cs衬底电容下极板。

（4）在刻蚀Poly1形成硅栅结构后，引入Poly1氧化、Si₃N₄淀积及Poly2淀积，并分别做轻和重掺杂，生成N-Poly2电阻和介质层为Si₃N₄/Poly-ox的双层Poly场区电容。

（5）源漏N+区注入前，引入NLDD 31P+注入，TEOS淀积并刻蚀形成硅侧墙，生成轻掺杂SN-区，可缩小MOS器件尺寸。

上述消去与引入的基本工艺，使N-Well CMOS（A）芯片结构和制程都发生了明显的变化。工艺完成后，可制得NMOS、PMOS、Poly电阻、Cf场区电容、N-Well电阻及Cs衬底电容，并用N-Well CMOS（C）来表示。

根据 N-Well CMOS（C）电路电气特性要求，确定用于芯片制造的基本参数，如表2-7所示。在芯片制程工艺中，一方面要确保工艺参数、电学参数都达到规范值，另一方面批量生产中要确保电路具有高成品率、高性能及高可靠性。根据电路电气特性的指标，对下列参数提出严格要求。

（1）工艺参数：如各种杂质浓度及其分布、结深、栅氧化层/介质层厚度等。

（2）电学参数：如薄层电阻、源漏击穿电压、阈值电压等。

（3）硅衬底材料电阻率等。

芯片制造是由各工步所组成的工序来实现的，需要制定出各工序具体的工艺条件，以保证达到所要求的各种参数的规范值。

从制程的最初阶段就开始进行工艺检测，以获得芯片制程中各工序必要的关于材料质量和工艺参数及电学参数的数据。在芯片集成度不断提高的情况下，每一道工序都有决定成功或失败的关键问题：沾污、结深、薄膜的质量。工艺检测对于描绘工艺硅片的特性与检查其成品率非常关键，要确保工艺参数和电学参数都达到规范值。

从制程剖面结构图（图2-14）中可以看出，需要做13次光刻。