Processo de Fabricação de Circuitos Integrados. Principais Etapas de Processo:

Transcrição

1 Processo de Fabricação de Circuitos Integrados Principais Etapas de Processo: Oxidação Térmica Deposição de óxido de silício Fotogravação Corrosào Química Difusão de Impurezas Implantação Iônica

2 Sala Limpa ( Cleanroom )

3 Oxidação Térmica: Objetivo: Obtenção de óxido de silício ( ) sobre o silício Lâmina Si + Oxidação Térmica Tempo Temperatura Ambiente o T> 900 C O SiO 2 2 Funções Principais Mascaramento contra impurezas Dielétrico de porta

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6 Deposição de Óxido de Silício: (Chemical Vapor Deposition) Objetivo: Obtenção de óxido de silício ( ) sobre o silício ou outra superfície qualquer Deposição de Lâmina Tempo Temperatura Fluxo de Gases SiH 500 o C + O SiO + 2H Função Principal Mascaramento contra impurezas

7 Abertura de Janelas : Fotogravação e Corrosão Química Objetivo: processo pelo qual retiramos o óxido de silício, silício policristalino ou alumínio de certas regiões, determinadas pela fotomáscara Abertura de Janelas fotomáscara Funções Principais No : posterior difusão localizada; No alumínio ou silício policristalino: definição das vias de interconexão.

8 1 - Obtenção da Fotomáscara Sucessivas reduções Campo claro Campo escuro

9 Fotografia de uma fotomáscara

10 Ampliação de uma fotomáscara de campo claro

11 Ampliação de uma fotomáscara de campo escuro

12 2 - Aplicação de Fotorresiste na lâmina 3 - Exposição à luz ultravioleta 4 - Revelação 5 - Corrosão química 6 - Remoção do Fotorresiste Luz Ultravioleta Fotomáscara Fotorresiste

13 Fotomáscara Fotorresiste

14 Incidência de Luz U. V. Fotomáscara Fotorresiste Fotorresiste sensibilizado

15 Visão após a revelação do fotorresiste Fotorresiste

16 Visão após a corrosão do Fotorresiste

17 Visão após a remoção do fotorresiste

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19 Difusão de Impurezas: Objetivo: introduzir na rede cristalina do Si impurezas doadoras (fósforo, arsênio ) ou aceitadoras (boro ) Concentração Tempo Difusão Temperatura Tipo de dopante Si n Superfície da lâmina profundidade Função Principal criação de uma região com características doadora ou aceitadora

20 Implantação Iônica: Objetivo: introduzir na rede cristalina do Si impurezas doadoras ou aceitadoras por impacto Concentração Superfície da lâmina Implantação Iônica Dose Energia Tipo de dopante Função Principal profundidade criação de uma região com características doadora ou aceitadora Si n Perfil de dopantes após o recozimento térmico

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22 Processo de Fabricação de Circuitos Integrados CMOS Tecnologia CMOS cavidade N de 1,2 µm (Foundry ES2) 1 - Oxidação térmica Lâmina de silício tipo p <100> 2 - Fotogravação e corrosão do Máscara (NW) - Definição das regiões que serão cavidades tipo N (NWELL) 3 - Implantação Iônica de Fósforo 1 a máscara I/I de Fósforo Si n

23 4 - Remoção total do 5 - Deposição de 6 - Fotogravação e Corrosão do Máscaras (DN e DP)- Definição das regiões de difusão tipo N e P (diffn e diffp) 7 - Oxidação térmica de porta Máscara DN Máscara NW Máscara DP Si n

24 8 - Deposição de silício policristalino dopado 9 - Fotogravação e Corrosão do Silício policristalino Máscara (PO)- Definição do silício policristalino (poly) Máscara PO Máscara NW Máscara DN Máscara DP Si-poli Si n

25 10 - Fotogravação do Fotorresiste Máscara (DP)- Definição das regiões P+ (diffp) 11 - Implantação Iônica de Boro Transistor pmos e contato com substrato Máscara PO Máscara NW Máscara DN Máscara DP Fotorresiste P+ P+ P+ Si n 12 - Remoção do Fotorresiste

26 13 - Fotogravação do Fotorresiste Máscara (DN)- Definição das regiões N+ (diffn) 14 - Implantação Iônica de Fósforo Transistor nmos e contato com cavidade Máscara PO Máscara NW Máscara DN Fotorresiste Máscara DP N+ P+ P+ N+ N+ P+ Si n 15 - Remoção do Fotorresiste

27 16 - Deposição de 17 - Fotogravação e Corrosão do Máscara (CO) - Definição de contatos (cont) Máscara CO Máscara PO Máscara NW Máscara DN Máscara DP N+ P+ P+ N+ N+ P+ Si n 18 - Deposição de Metal - Alumínio

28 19 - Fotogravação e Corrosão do Alumínio Máscara (ME) - Definição do Alumínio (metal) Máscara ME Máscara PO Máscara NW Máscara DN Alumínio Máscara DP N+ P+ P+ N+ N+ P+ Si n