信息来源: 时间:2021-3-1
MOS场效应管中的栅极材料除用铝以外,还可以用多晶硅,只要多晶硅中掺入一定的杂质,使其导电能力较强即可。
铝栅CMOS工艺中用铝作栅极材料,由于铝材料不耐高温,因此必须先做高温漏源扩散工艺,最后淀积铝栅电极。例如制作一个p沟MOS管,其具体工艺步骤是,先光刻P沟漏源区,进行硼扩散以形成p沟MOS管的漏和源;再光刻栅去除MOS管沟道区上的原氧化层,进行栅氧化和光刻引线孔;最后,形成铝连线的同时,在栅氧化层上覆盖铝栅电极。
其工艺步骤为:
(1)光刻p+漏源区;
(2)硼扩散;
(3)光刻栅;
(4)栅氧化;
(5)光刻引线孔;
(6)铝电极淀积和光刻。
如图4.1-2a所示。图4.1-2b为p沟MOS管的相应版图。
硅栅CMOS工艺中,用多品硅作栅极材料。由于多品硅耐高温,因此在工艺步骤上可以先做多品硅栅极,随后进行高温漏源扩散,如图4.1-3a所示,图4.1-3b为p沟MOS管的相应版图。
在铝棚工艺中,光刻栅及铝栅电极的掩膜版设计必须与漏源区有一定的交叠,以保证MOS管漏源之间的沟道区确实受到栅极电压的控制,交叠量的大小视光刻所能达到的套准精度而定。因此,铝栅工艺制作的MOS管存在着较大的栅-源和棚-漏寄生电容。
在硅栅工艺中是先做好多晶硅栅电极,然后以硅栅电极作掩膜来进行漏源扩散的,这种工艺实现了栅电极与漏源区的自对准,即消除了栅电极与漏源区之间的交叠寄生电容,大大提高了电路的速度。当然,由于漏源扩散时的侧向扩散,栅-源、栅-漏间还是存在着交叠部分,但比起铝栅工艺来,这个交叠量就小多了。
此外,在硅栅工艺中,多晶硅除了作栅电极外,还可用作电路的连线。这样,相当于自然的双层布线,便于电路的排版,节省芯片面积。
在逻辑电路中,铝栅和硅栅CMOS已形成了两大产品系列,铝栅CMOS产品速度低,但工艺比较简单,因此价格便宜。硅栅CMOS速度高,但工艺较复杂,价格较贵。在CMOS模拟电路中,前期采用铝栅的比较多,而现在采用硅栅的正在逐步增加。
在大规模集成电路中,连线又多又长,采用多晶硅连线,方块的电阻较大,不利于速度的提高,用难熔金属如钮,或硅化物如硅化钨、硅化钛等作为栅极材料的电路已开始研制。
联系方式:邹先生
联系电话:0755-83888366-8022
手机:18123972950
QQ:2880195519
联系地址:深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1
请搜微信公众号:“KIA半导体”或扫一扫下图“关注”官方微信公众号
请“关注”官方微信公众号:提供 MOS管 技术帮助