
- •ПРЕЗЕНТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ:
- •Раздел 1
- •Структура раздела
- •Особенности формирования скрытого слоя
- •Особенности формирования скрытого слоя
- •Метод изоляции разделительной диффузией
- •Этапы формирования структуры ИС
- •Метод изоляции локальным окислением. (LOCOS)
- •Поперечное сечение области изоляции.
- •Планаризация изолирующих областей
- •Транзистор с изоляцией локальным окислом
- •“Щелевая” изоляция
- •“Щелевая” изоляция
- •Схема возникновений механических напряжений в структуре со щелевой изоляцией при окислении поверхности подложки
- •Сечение области изоляции минимальной ширины:
- •Поперечное сечение транзистора с “квазиполной” изоляцией.
- •Изоляция
- •Покрывающий окисел
- •Формирование LOCOS
- •Очистка подложки
- •Рост Окисла
- •Выращивание нитрида
- •Нанесение фоторезиста
- •Маска для LOCOS
- •Маска для LOCOS
- •Маска для LOCOS: Создание окон
- •Маска для LOCOS: Создание окон
- •Травление нитрида
- •Удаление фоторезиста
- •Имплантация изоляции
- •Термический отжиг
- •Удаление нитрида
- •Недостатки LOCOS
- •Птичий клюв на LOCOS
- •Многослойный LOCOS(PBL)
- •Многослойный LOCOS
- •Изоляция неглубокими канавками (STI)
- •STI и LOCOS
- •STI и LOCOS
- •Простые STI: Очистка подложки
- •Простые STI: Рост окисла
- •Простые STI: Рост нитрида
- •Простые STI: Нанесение фоторезиста
- •Простые STI: Маска для STI
- •Простые STI: Использование маски
- •Простые STI: Создание окон
- •Простые STI: Создание окон
- •Простые STI: Травление нитрида и окисла
- •Простые STI: Удаление фоторезиста
- •Простые STI: Травление кремния
- •Простые STI: Рост барьерного окисла
- •Простые STI: Имплантация защитного слоя (Бор)
- •Простые STI: CVD оксид
- •Простые STI: Нанесение фоторезиста
- •Простые STI: Травление оксида Остановка на нитриде
- •Простые STI: Удаление нитрида
- •Простые STI: Нанесение фоторезиста
- •Простые STI: Травление оксида
- •Простые STI: Отжиг оксида
- •Усовершенствованные STI
- •Усовершенствованные STI: Рост оксида и нитрида
- •Усовершенствованные STI:
- •Усовершенствованные STI: Травление нитрида, оксида, кремния Удаление фоторезиста
- •Усовершенствованные STI: HDP
- •Усовершенствованные STI: ХМП оксида с остановкой на нитриде
- •Усовершенствованные STI: Удаление нитрида
- •p – n – p транзистор в мостиковом объёме кремния
- •КНИ – кремний на изоляторе.
- •КНИ – кремний на изоляторе.
- •В обычных КМОП – микросхемах без изолирующего слоя диоксида кремния на компенсацию неэффективности
- •На данном поперечном сечении SOI – микросхемы показан тонкий слой диоксида кремния, за
- •Преимущества КНИ приборов:
- •Недостатки КНИ структур:
- •Эффект “петли”
- •Методы формирования КНИ структур:
- •Кремний на сапфире
- •Кремний на сапфире
- •Метод реактивной ионной имплантации (SIMOX)
- •Метод реактивной ионной имплантации (SIMOX)
- •Метод реактивной ионной имплантации (SIMOX)
- •Термокомпенсационное соединение пластин с последующим уплотнением (BESOI)
- •Термокомпенсационное соединение пластин с последующим уплотнением (BESOI)
- •Термокомпенсационное соединение пластин с последующим уплотнением (BESOI)
- •Термокомпенсационное соединение пластин с последующим уплотнением (BESOI)
- •Термокомпенсационное соединение пластин с последующим уплотнением (BESOI)
- •“SMURT - CUT”
- •“SMURT - CUT”
- •“SMURT - CUT”
- •“SMURT - CUT”
- •“SMURT - CUT”
- •Кристаллизация плёнок Si на диэлектрических подложках
- •Кристаллизация плёнок Si на диэлектрических подложках
- •Кристаллизация плёнок Si на диэлектрических подложках

Имплантация изоляции
Нитрид кремния
p+ p+ p+
p-Подложка

Термический отжиг
Нитрид кремния |
SiO2 |
p+ |
p+ |
p+ |
p-Подложка

Удаление нитрида
|
SiO2 |
|
p+ |
p+ |
p+ |
p-Подложка
Недостатки LOCOS
•Птичий клюв
–Кислород изотропно диффундирует в оксиде
–Рост оксида под нитридом
–Ухудшение поверхности
•Неровная поверхность
–Оксид растет выше кремниевой поверхности
–Мешает фотолитографии и осаждению тонких пленок

Птичий клюв на LOCOS
LOCOS |
Активная область |
LOCOS |
|
Птичий клюв
Активная область
Многослойный LOCOS(PBL)
•Ослабление “птичьего клюва”
•Осаждение поликремния перед нитридом
•Поли-Si поглощает боковую диффузию кислорода
•Уменьшает “птичий клюв” до 0.1 - 0.2 микрон

Многослойный LOCOS
Поликремний
Нитрид кремния
P-Подложка
Окисление, осаждение поли-Si и нитрида
Нитрид кремнияSiO2
p+
P-Подложка
Окисление
Поликремний
Нитрид кремния
p+
P-Подложка
Травление окисла, поли-Si и нитрида. Имплантация Бора
SiO2
p+
P-Подложка
Удаление окисла, поли-Si и нитрида.
Изоляция неглубокими канавками (STI)
•LOCOS и PBL хорошо работают, когда размер элемента > 0.5 мкм
•Невыполнимы для элементов < 0.35 мкм
•Травление кремния и окисление канавок ведут к уменьшению “вторжения” кислорода
•Процесс идет с осаждением CVD оксида в канавки
STI и LOCOS
•STI
–Нет птичьего клюва
–Более гладкая поверхность
–Более длительный процесс создания
•LOCOS
–Проще, дешевле, проверенная технология
–Используется для создания ИМС размером не более 0.35 мкм
STI и LOCOS
•Простые STI процессы
–Конечное травление оксида
–Травление CF4/O2
–Остановка Стоп-линией
•Усовершенствованные STI процессы: ХМП оксида
–Лучший контроль за процессом
–Выше объем выпуска