有源區(qū)工藝是指通過(guò)刻蝕去掉非有源區(qū)的區(qū)域的硅襯底，而保留器件的有源區(qū)。

1）清洗。將晶圓放入清洗槽中清洗，得到清潔的硅表面，防止硅表面的雜質(zhì)在生長(zhǎng)前置氧化層時(shí)影響氧化層的質(zhì)量。

2）生長(zhǎng)前置氧化層。利用爐管熱氧化生長(zhǎng)一層前置二氧化硅薄膜，它是干氧氧化法。利用高純度的氧氣在900°C左右的溫度下使硅氧化，形成厚度約100~200A 的二氧化硅薄膜。生長(zhǎng)前置氧化層的目的是緩解后續(xù)步驟淀積 Si3N4層對(duì)襯底的應(yīng)力，因?yàn)橐r底硅的晶格常數(shù)與Si3N4的晶格常數(shù)不同，直接淀積Si3N4會(huì)形成位錯(cuò)，較厚的氧化層可以有效地減小Si3N4層對(duì)襯底的應(yīng)力。如果太薄，會(huì)托不住Si3N4，如果Si3N4層的應(yīng)力超過(guò)襯底硅的屈服強(qiáng)度就會(huì)在襯底硅中產(chǎn)生位錯(cuò)。圖4-143所示生長(zhǎng)前置氧化層的剖面圖。

3）淀積Si3N4層。利用LPCVD 淀積一層厚度約1600~1700A 的Si3N4層，利用SiH4和NH3在800°C的溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)淀積Si3N4。它是AA刻蝕的硬掩膜版和后續(xù)STI CMP 的停止層，也是場(chǎng)區(qū)離子注入的阻擋層。圖4-144所示為淀積Si3N4層的剖面圖。

4）淀積SiON層。利用 PECVD 淀積一層厚度約200~300A 的SiON 層，利用SiH4、N2O和He在400C的溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成 SiON淀積。SiON 層作為光刻的底部抗反射層，可以降低駐波效應(yīng)的影響。圖4-145所示為淀積SiON 層的剖面圖。

5）AA 光刻處理。通過(guò)微影技術(shù)將 AA 掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓上，形成AA 的光刻膠圖案，AA 區(qū)域上保留光刻膠。第零層作為 AA 光刻曝光對(duì)準(zhǔn)。圖4-19所示為電路的版圖，工藝的剖面圖是沿 AA'方向。圖4-146所示為 AA 光刻的剖面圖，圖4-147所示為AA顯影的剖面圖。

6）測(cè)量 AA光刻的關(guān)鍵尺寸。收集刻蝕后的AA關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，檢查 AA關(guān)鍵尺寸是否符合產(chǎn)品規(guī)格。

7）測(cè)量 AA 套刻，收集曝光之后的AA與第零層的套刻數(shù)據(jù)。

8）檢查顯影后曝光的圖形。

9）AA 硬掩膜版刻蝕。干法刻蝕利用Ar 和CF4形成等離子漿去除沒(méi)有光刻膠覆蓋的Si3N4和SiO2層，刻蝕停在前置氧化層上，形成AA 區(qū)域的硬掩膜版。如圖4-148所示，是AA 硬掩膜版刻蝕的剖面圖。

10）去光刻膠。通過(guò)干法刻蝕和濕法刻蝕去除光刻膠。圖4-149所示為去除光刻膠的剖面圖。

11）AA干法刻蝕。干法刻蝕利用O2和 HBr形成等離子漿去除沒(méi)有硬掩膜版覆蓋的硅形成晶體管有源區(qū)，刻蝕深度是0.45~0.55μm，溝槽側(cè)壁的角度是75°~80°，最終形成AA 圖形和STI。去除光刻膠再進(jìn)行 AA干法刻蝕是為了防止光刻膠與襯底硅直接接觸，污染襯底硅。STI可以有效地隔離 NMOS與PMOS，改善閂鎖效應(yīng)。圖4-150所示AA干法刻蝕的剖面圖。

12）測(cè)量AA 刻蝕關(guān)鍵尺寸。收集刻蝕后的AA 關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，檢查 AA關(guān)鍵尺寸是否符合產(chǎn)品規(guī)格。

13）檢查刻蝕后的圖形。如果有重大缺陷，將不可能返工，要進(jìn)行報(bào)廢處理。