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CMOS集成電路的雙阱工藝簡析

Semi Connect ? 來源:Semi Connect ? 作者:Semi Connect ? 2022-11-14 09:34 ? 次閱讀

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CMOS集成電路的基礎工藝之一就是雙阱工藝,它包括兩個區域,即n-MOS和p-MOS 有源區,分別對應p阱和N阱,如圖所示。

在進行阱注入時,產業內的主流技術多數采用倒摻雜技術來調節晶體管的電學特性,即首先采用高能量、大劑量的離子注入,注入的深度約為 1um,注入區域與阱相同,隨后通過大幅降低注入能量及劑量,控制注入深度和摻雜剖面。阱的注入摻雜不僅可以調節晶體管的閾值電壓,也可以解決CMOS 電路常見的一些問題,如閂鎖效應和其他可靠性問題。

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雙阱 CMOS 工藝是當前集成電路的標準工藝之一,它最初是在 n-MOS工藝和 p-MOS 工藝的基礎上發展起來的。

早期的雙阱 CMOS 工藝沒有高能量大劑量的注入,只是用中能量和中劑量離子注入n阱和p阱的區域,然后熱退火形成獨立的n阱和p阱。

隨著離子注入技術的發展,高能量大劑量的注入不再成為離子注入的難題,并且高能量大劑量的注入形成的倒置阱效果很明顯,所以才逐步形成現在的標準雙阱工藝。

雙阱工藝常見的基本制造步驟是先制作n阱,包括犧牲氧化層生長,n阱區域光刻,n阱注入,然后退火;p阱的形成與其類似。

確定雙阱工藝的基本條件是確保器件電學特性滿足要求,包括阱之間的擊穿電壓、有效的電學隔離、避免閂鎖效應、合適的閾值電壓等。

另外,襯底材料的摻雜情況也對阱的形成條件有很大影響。





審核編輯:劉清

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原文標題:模塊工藝——雙阱工藝(Twin-well or Dual-Well)

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