TIỂU LUẬN:
CÔNG NGHỆ CMOS
Nhóm 2:
Nguyễn Văn Minh Thiện (NT)
Metal 1
Huỳnh Thế Bảo
Nguyễn Thanh Huy
Lê Như Sơn
oxide
n+
n+
p+
p+
N-well
Cao Viết Tâm
Nguyễn Văn Chinh
p-substrate
Lê Thanh Nhị
1
Công Nghệ CMOS
2
Mục tiêu
• Để thảo luận về các nguyên tắc cơ bản
của việc chế tạo CMOS
• Để kiểm tra các bước cơ bản của quá
trình .
• Tổng quan các điểm cắt ngang của một
mạch
3
Quá trình chế tạo chip
4
Giới thiệu
CMOS
NMOS
PMOS
5
MOSFET
Gate
Drain
Source
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
Source (Arsenic, Phosphorous, Boron)
Drain (Arsenic, Phosphorous, Boron)
Gate (Aluminum, Polysilicon)
6
NMOS
P-type substrate
N-type dopant for Source & Drain
Inversion layer is formed to conduct electricity
7
NMOS
P-type substrate
N-type dopant for Source & Drain
Inversion layer is formed to conduct electricity
8
PMOS
N-type substrate
P-type dopant for Source & Drain
Inversion layer is formed to conduct electricity
9
PMOS
N-type substrate
P-type dopant for Source & Drain
10
CMOS
NOT
A combination of both NMOS & PMOS technology
11
Công nghệ CMOS cơ bản:
1. Quy trình giếng n
2. Quy trình giếng p
3. Quy trình giếng kép
4. Silic trên chất cách điện (SOI)
12
Lưu đồ quy trình giếng kép
WELL FORMATION
ISOLATION FORMATION
TRANSISTOR MAKING
INTERCONNECTION
13
Quy trình chế tạo CMOS
well formation
• Làm sạch bề mặt (p-type wafer)
14
Quy trình chế tạo CMOS
well formation
• Phủ lên lớp SIO2 trên bề mặt
15
Quy trình chế tạo CMOS
well formation
Well will be formed
here
• Bằng phương pháp
*photolithography and etching
process, well opening are made
*photolithography sẻ được nói vào slides sau
16
Photolithography (CED)
photoresist
P-substrate
Si02
UV light
mask
P-substrate
Opaque
area
Transparent
area
• Photoresist coating (C)
(Phủ cản quang)
• Masking and exposure under
UV light(E)
(Chiếu tia cực tím lên bề mặt
cản quang thông qua mask
• Resist dissolved after
developed (D)
– Pre-shape the well pattern at
resist layer
17
etching
P-substrate
• Loại bỏ thành phần không mong
muốn bằng phương pháp Wetetching
• Làm sạch Resist
P-substrate
• Cuối cùng ta đạt được những gì
như mong muốn
18
Quy trình chế tạo CMOS
well formation
Phosphorus ion
• Cấy ion loại N lên bề mặt
• SiO2 bây giờ là mặt nạ ngăn cách hai
loại bán dẫn N và P
19
Quy trình chế tạo CMOS
isolation formation
Thick oxide
• Hình thành lớp oxide dày bằng
phương pháp oxi hóa
• Lớp sio2 sẽ cô lập 2 kênh P và N
20
Quy trình chế tạo CMOS
transistor making
nmos will
be formed
here
pmos will
be formed
here
LOCOS (isolation structure)
• Bằng quá trình photolithography
and etching , pmos and nmos sẽ
được hình thành ở khu vực này
21
Quy trình chế tạo CMOS
transistor making
Gate oxide
• Tạo 1 lớp oxide rất mỏng ở nhiệt
độ cao trong thời gian ngắn
22
Quy trình chế tạo CMOS
transistor making
polisilicon
• Tạo 1 lớp mặt Polysilicon
23
Quy trình chế tạo CMOS
transistor making
gate
• Tiếp tục sử dụng
Photolithography (photo) and
etching để hình thành khuôn
mẫu cổng
24
Quy trình chế tạo CMOS
transistor making
Arsenic ion
photoresist
• Bắt đầu hình thành kênh N với các
cổng D,G,S
• N+ được hình thành từ việc bắn Ion
Arsenic
25