CMOS集成电路制造工艺
超大规模集成电路设计 集成电路制作工艺：CMOS工艺
通过改进制程技术和优化工艺参数，降低芯片静 态功耗，提高能效比。
新型CMOS工艺的研究与开发
新型材料的应用
异构集成技术
研究新型半导体材料，如碳纳米管、 二维材料等，以实现更高的性能和更 低的功耗。
研究将不同类型的器件集成在同一芯 片上的技术，以提高芯片的功能多样 性和集成度。
新型制程技术
探索新型制程技术，如自对准技术、 无源元件集成技术等，以提高芯片集 成度和降低制造成本。
高可靠性
CMOS电路的开关速度较 慢，减少了电路中的瞬态 电流和电压尖峰，提高了 电路的可靠性。
集成度高
CMOS工艺可以实现高密 度的集成电路，使得芯片 上可以集成更多的器件和 功能。
稳定性好
CMOS工艺的输出电压与 输入电压的关系较为稳定， 具有较好的线性度。
CMOS工艺的应用领域
计算机处理器
CMOS工艺广泛应用于计 算机处理器的制造，如中 央处理器（CPU）和图形 处理器（GPU）。
可靠性挑战
随着集成电路集成度的提高，CMOS工艺面临着 可靠性方面的挑战，如热稳定性、电气性能、可 靠性等。
解决方案
采用先进的材料和制程技术，如高k介质材料、金 属栅极材料、应力引入技术等，以提高集成电路 的可靠性和稳定性。
环境问题与解决方案
环境问题
CMOS工艺中使用的化学物质和制程过程中产生的废弃物对环境造成了影响。
同性的刻蚀。
反应离子刻蚀（RIE）
02
结合等离子体和化学反应，实现各向异性刻蚀，特别适合于微
细线条的加工。
深反应离子刻蚀（DRIE）
03
一种更先进的刻蚀技术，能够实现深孔和槽的加工，广泛应用
于三维集成电路制造。
CMOS集成电路制造工艺流程
陕西国防工业职业技术学院课程报告课程微电子产品开发与应用论文题目CMOS集成电路制造工艺流程班级电子3141姓名及学号王京（24#）任课教师张喜凤目录摘要 (2)引言 (2)关键词 (2)1. CMOS器件 (2)1.1分类 (2)2.CMOS集成技术发展 (3)3.CMOS基本的制备工艺过程 (3)3.1衬底材料的制备 (3)4.主要工艺技术 (3)5.光刻 (4)6. 刻蚀 (4)6.1湿法刻蚀 (4)6.2干法刻蚀 (4)7.CMOS工艺的应用 (4)举例 (5)CMOS集成电路制造工艺流程摘要：本文介绍了CMOS集成电路的制造工艺流程，主要制造工艺及各工艺步骤中的核心要素，及CMOS器件的应用。
引言：集成电路的设计与测试是当代计算机技术研究的主要问题之一。
硅双极工艺面世后约3年时间，于1962年又开发出硅平面MOS工艺技术，并制成了MOS集成电路。
与双极集成电路相比，MOS集成电路的功耗低、结构简单、集成度和成品率高，但工作速度较慢。
由于它们各具优劣势，且各自有适合的应用场合，双极集成工艺和MOS集成工艺便齐头平行发展。
关键词：工艺技术，CMOS制造工艺流程1.CMOS器件CMOS器件，是NMOS和PMOS晶体管形成的互补结构，电流小，功耗低，早期的CMOS电路速度较慢，后来不断得到改进，现已大大提高了速度。
1.1分类CMOS器件也有不同的结构，如铝栅和硅栅CMOS、以及p阱、n阱和双阱CMOS。
铝栅CMOS和硅栅CMOS的主要差别，是器件的栅极结构所用材料的不同。
P阱CMOS，则是在n型硅衬底上制造p沟管，在p阱中制造n沟管，其阱可采用外延法、扩散法或离子注入方法形成。
该工艺应用得最早，也是应用得最广的工艺，适用于标准CMOS电路及CMOS与双极npn兼容的电路。
N阱CMOS，是在p型硅衬底上制造n沟晶体管，在n阱中制造p沟晶体管，其阱一般采用离子注入方法形成。
该工艺可使NMOS晶体管的性能最优化，适用于制造以NMOS为主的CMOS以及E/D－NMOS和p沟MOS兼容的CMOS电路。
CMOS集成电路工艺流程
CMOS集成电路工艺流程1.设计阶段：在CMOS集成电路的设计阶段，首先需要确定电路的功能和性能需求。
然后，设计师使用电子设计自动化（EDA）工具完成电路的原理图和电路布局设计。
原理图设计是根据电路功能需求，根据逻辑门电路和电路功能模块的特点，完成电路的逻辑设计和连接。
布局设计是将原理图中的电路元件如晶体管、电容器、电阻器等准确地放置在芯片上，并确定各元件之间的相对位置。
2.半导体材料制备：制造CMOS集成电路的第一步是准备半导体材料。
通常使用硅（Si）作为集成电路的材料，因为硅具有良好的电学和热学性能。
在杂质控制方面，要求半导体材料具有高纯度。
半导体材料可以通过单晶生长、多晶生长或金属有机化学气相沉积等方法制备。
3.沉积和腐蚀：在制造CMOS集成电路的过程中，需要对硅片进行一系列的沉积和腐蚀处理。
首先，使用物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）方法在硅片上沉积一层二氧化硅（SiO2）薄膜作为绝缘层。
接下来，在绝缘层上沉积一层多晶硅（poly-Si）薄膜，作为电路中的晶体管的控制电极。
然后，使用光刻技术将薄膜上涂覆的光刻胶进行曝光和显影，形成光刻胶图形。
接着，用水化学腐蚀剂将未覆盖光刻胶的硅薄膜去除，形成硅薄膜的图形。
4.掺杂和扩散：接下来是对硅片进行离子注入掺杂，以调整材料的电学特性。
特定的离子通过离子注入设备被注入到硅片上。
注入完成后，用退火处理使离子扩散到材料中，形成掺杂层。
这些掺杂层会影响晶体管的电学性能。
5.电路互连：在CMOS集成电路的制造过程中，还需要进行电路的互连。
使用多层金属导线将晶体管和其他电子元件进行连接。
在不同金属层之间使用绝缘层，以避免导线之间的短路。
电路的互连是通过物理蒸镀、化学蒸镀和电镀等方法进行的。
6.测试和封装：在CMOS集成电路的制造过程中，还需要进行功能测试和性能测试，以确保电路的质量和性能。
测试完成后，将芯片进行封装。
芯片封装是将芯片的导线与外部封装引脚进行连接，并且使用外壳封装以保护芯片。
cmos集成电路的基本制造工艺
cmos集成电路的基本制造工艺CMOS集成电路的基本制造工艺CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）集成电路是一种在电子设备中广泛使用的技术。
它使用了CMOS制造工艺来制造集成电路的核心部件。
本文将介绍CMOS集成电路的基本制造工艺。
1. 硅片制备CMOS集成电路的制造过程始于硅片的制备。
硅片是一个纯净的硅晶体，它通常具有圆形或方形的形状。
制备硅片的主要步骤包括：清洗硅片表面、沉积氧化层、扩散掺杂、增厚氧化层等。
这些步骤的目的是为了获得一个纯净的硅基片，并在其表面形成氧化层以保护硅片。
2. 掩膜制作掩膜制作是CMOS制造工艺中的关键步骤之一。
它是通过在硅片表面涂覆光刻胶，并使用掩膜模板进行曝光和显影，来形成电路的图案。
掩膜制作的目的是将电路的结构和层次图案化到硅片表面。
3. 硅片刻蚀硅片刻蚀是为了去除掉掩膜未覆盖的部分。
在刻蚀过程中，掩膜会保护住部分硅片，而未被掩膜保护的硅片会被化学溶液或等离子体腐蚀掉。
通过控制刻蚀时间和刻蚀剂的浓度，可以控制刻蚀的深度，从而形成电路的结构。
4. 氧化层形成氧化层是CMOS制造工艺中的常用材料之一。
通过氧化层的形成，可以为电路提供绝缘层和保护层。
氧化层的形成通常是通过将硅片暴露在氧化气氛中，使硅表面的硅原子与氧气发生反应，形成二氧化硅薄膜。
5. 金属沉积金属沉积是为了形成电路中的金属导线和连接器。
常用的金属材料包括铝、铜等。
金属沉积的过程中，金属原子会被沉积在硅片表面，并通过一系列化学反应和物理处理来形成金属导线。
6. 清洗和封装在CMOS制造工艺的最后阶段，还需要对制造的芯片进行清洗和封装。
清洗的目的是去除制造过程中产生的杂质和残留物，以保证芯片的质量。
封装则是将芯片封装在塑料或陶瓷封装中，以提供保护和连接芯片的功能。
总结起来，CMOS集成电路的基本制造工艺包括硅片制备、掩膜制作、硅片刻蚀、氧化层形成、金属沉积、清洗和封装等步骤。
cmos集成电路工艺的大致步骤
cmos集成电路工艺的大致步骤CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）集成电路工艺是一种制造集成电路的常用工艺。
下面介绍CMOS集成电路工艺的大致步骤。
首先，制备单晶硅。
单晶硅是CMOS集成电路的基础材料。
在制备单晶硅之前，需要在硅片上形成一个氧化层，称为硅背面的保护层。
然后，使用化学腐蚀或机械磨削的方法将硅片的一个表面做成光滑的，这一面被称为取样面。
接下来，将硅片放入高温炉中，在高温下通过化学气相沉积（CVD）或热分解反应，使硅原子重新排列成为单晶结构，形成单晶硅。
第二步，形成场效应晶体管（MOSFET）。
在硅片上的一层绝缘层上，使用光刻和蚀刻工艺形成形成了沉积原料（多晶硅或金属）的通道区域和源极、漏极。
接下来，在通道区域上形成控制门极层，通常由多晶硅制成。
通过控制掺杂和退火工艺，形成了MOSFET的结构。
第三步，形成互连层。
互连层是将各个元件和器件连接在一起的重要层。
通过光刻和蚀刻工艺，在互连层上形成了铜或铝等金属导线。
接下来，使用化学机械研磨（CMP）工艺将金属导线表面的不平整部分平整化，以确保连接的良好质量。
第四步，形成金属引脚。
在最上面的互连层上，使用光刻和蚀刻工艺形成金属引脚。
这些引脚是与外部设备和器件连接的通道，为集成电路的输入和输出提供接口。
最后一步，进行封装和测试。
在制造工艺的最后阶段，将芯片通过芯片封装技术封装到塑料或金属外壳中，以保护芯片。
然后进行电性能测试，以确保芯片的质量和功能。
总的来说，CMOS集成电路工艺经历了单晶硅制备、MOSFET形成、互连层和金属引脚制造以及封装和测试等阶段。
这些步骤是制造高性能CMOS芯片不可或缺的环节。
了解这些步骤对于理解CMOS集成电路工艺的流程和原理以及相关技术的应用具有重要的指导意义。
集成电路制造工艺(微电子)..
接触与互连
Al是目前集成电路工艺中最常用的金 属互连材料 但Al连线也存在一些比较严重的问题
电迁移严重、电阻率偏高、浅结穿透等
Cu连线工艺有望从根本上解决该问题
IBM、Motorola等已经开发成功
形成横向氧化物隔离区
去掉光刻胶，把硅片放入氧化炉氧化，形成 厚的场氧化层隔离区 去掉氮化硅层
形成基区
光刻3#版(基区版)，利用光刻胶将收集区遮挡 住，暴露出基区 基区离子注入硼
形成接触孔：
光刻4#版(基区接触孔版) 进行大剂量硼离子注入 刻蚀掉接触孔中的氧化层
形成发射区
合金 形成钝化层
测试、封装，完成集成电路的制造工艺
在低温条件下(小于300℃)淀积氮化硅 光刻钝化版 刻蚀氮化硅，形成钝化图形
CMOS集成电路一般采用(100)晶向的硅材料
双极集成电路 制造工艺
双极集成电路工艺
制作埋层
初始氧化，热生长厚度约为500～1000nm的氧化层 光刻1#版(埋层版)，利用反应离子刻蚀技术将光刻窗 口中的氧化层刻蚀掉，并去掉光刻胶 进行大剂量As+注入并退火，形成n+埋层
集成电路工艺小结
后工序
划片 封装 测试 老化 筛选
集成电路工艺小结
辅助工序
超净厂房技术 超纯水、高纯气体制备技术 光刻掩膜版制备技术 材料准备技术
作
业
设计制备NMOSFET的 工艺，并画出流程图
形成场隔离区
生长一层薄氧化层 淀积一层氮化硅 光刻场隔离区，非隔离 区被光刻胶保护起来 反应离子刻蚀氮化硅 场区离子注入 热生长厚的场氧化层 去掉氮化硅层
CMOS集成电路制造工艺
CMOS集成电路制造工艺CMOS集成电路制造工艺是一种重要的技术，它在现代电子技术中扮演着重要角色。
CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）是一种半导体技术，它使用金属、氧化物和半导体材料制造。
CMOS技术广泛应用于各种集成电路中，如微处理器、存储器和逻辑芯片等。
CMOS集成电路制造工艺主要包括以下几个步骤。
首先是芯片设计，设计师根据电路的功能需求绘制出电路图，并利用计算机辅助设计软件进行仿真和优化。
然后，设计师将电路图转化成物理版图，包括电池、晶体管、电容等元件的布局和连线。
在设计版图的过程中，要考虑电路的性能、功耗、功率和布线等因素。
接下来是掩膜制作，设计师将版图转化成透明光掩膜，用于制作半导体芯片。
光掩膜是一种含有图案的玻璃或石英板，通过它将图案传输到硅片上。
使用光刻技术，将掩膜放置在硅片上，并照射紫外线，使得只有被掩膜覆盖的区域透光。
随后是沉积工艺，沉积工艺主要包括金属、多晶硅和氧化物的沉积。
这些材料是制造CMOS电路所必需的。
沉积工艺可以通过物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）等技术实现。
通过沉积工艺，可以形成金属导线、晶体管栅极、栅介质和电容等元件。
然后是刻蚀工艺，刻蚀是将多余的材料从芯片上去除的过程。
刻蚀可以通过湿法刻蚀和干法刻蚀等方式实现。
利用光刻技术，通过掩膜的遮蔽作用，只有需要刻蚀的区域暴露在刻蚀液中。
最后是封装工艺，封装是将芯片保护起来，并连接到外部电路的过程。
在封装过程中，芯片被放置在塑料或金属封装中，并与引脚连接。
封装还可以通过硅酯树脂封装或无引线封装等方式实现。
封装后的芯片将具有更好的机械强度和更高的可靠性。
CMOS集成电路制造工艺的发展，不仅推动了电子技术的进步，也促进了信息技术的革新。
CMOS技术具有功耗低、速度快和集成度高的特点，使得现代电子产品越来越小巧、高效和功能多样化。
随着工艺的不断改进，CMOS集成电路的性能将进一步提升，为人们的生活带来更多便利和创新。
CMOS集成电路制造工艺介绍
蒸气压等物理手段。
第12页，共56页。
初次氧化
生成SiO2缓冲层，减少后续工艺中Si3N4对晶 圆的应力。 ➢ 干法氧化：速度慢，质量好，用于要求高的 栅氧等场合。
➢ 湿法氧化： 速度快，氧化层质量一般。
➢ 水气氧化：速度很快，氧化层质量很差，一般 只用于暂时的隔离层等。
➢ 干法刻蚀：利用等离子体轰击硅表面，得到需要的图 形。精度高，各向异性好。
第18页，共56页。
掺杂技术
掺杂就是人为地将所需要的杂质以一定的方式掺入到硅 片中的区域，并达到规定的数量和一定的分布 掺杂的种 类有P型（硼，铟）和N型（磷，砷，锑）两种。
➢ 热扩散：在高温下，杂质原子从源运动到硅表面 并再分布的过程。有气相扩散和固体源扩散两种。 一般是从表面到内部浓度逐渐降低。
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CVD deposition
Photoresisit:
positive & negative
1.5 deep n-well formation mask1
UV
mask
P-Sub
1.6 deep n-well implant
P+
DNW P-Sub
第35页，共56页。
DNW:
1) Improve substrate noise
Metal
• 一般为AL工艺或铜工艺。 • RC01S-HND 为5层金属铝铜工艺，第一层
金属方块电阻为0.145欧姆，第2~第4层方 块电阻为0.115欧姆，第5层方块电阻为 0.035欧姆 • 瑞萨90nm process ---Cu 工艺
第29页，共56页。
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CMOS集成电路制造工艺从电路设计到芯片完成离不开集成电路的制备工艺，本章主要介绍硅衬底上的CMOS 集成电路制造的工艺过程。
有些CMOS集成电路涉及到高压MOS器件（例如平板显示驱动芯片、智能功率CMOS集成电路等），因此高低压电路的兼容性就显得十分重要，在本章最后将重点说明高低压兼容的CMOS工艺流程。
1.1基本的制备工艺过程CMOS集成电路的制备工艺是一个非常复杂而又精密的过程，它由若干单项制备工艺组合而成。
下面将分别简要介绍这些单项制备工艺。
1.1.1 衬底材料的制备任何集成电路的制造都离不开衬底材料——单晶硅。
制备单晶硅有两种方法：悬浮区熔法和直拉法，这两种方法制成的单晶硅具有不同的性质和不同的集成电路用途。
1悬浮区熔法悬浮区熔法是在20世纪50年代提出并很快被应用到晶体制备技术中。
在悬浮区熔法中，使圆柱形硅棒固定于垂直方向，用高频感应线圈在氩气气氛中加热，使棒的底部和在其下部靠近的同轴固定的单晶籽晶间形成熔滴，这两个棒朝相反方向旋转。
然后将在多晶棒与籽晶间只靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步向上移动，将其转换成单晶。
悬浮区熔法制备的单晶硅氧含量和杂质含量很低，经过多次区熔提炼，可得到低氧高阻的单晶硅。
如果把这种单晶硅放入核反应堆，由中子嬗变掺杂法对这种单晶硅进行掺杂，那么杂质将分布得非常均匀。
这种方法制备的单晶硅的电阻率非常高，特别适合制作电力电子器件。
目前悬浮区熔法制备的单晶硅仅占有很小市场份额。
2直拉法随着超大规模集成电路的不断发展，不但要求单晶硅的尺寸不断增加，而且要求所有的杂质浓度能得到精密控制，而悬浮区熔法无法满足这些要求，因此直拉法制备的单晶越来越多地被人们所采用，目前市场上的单晶硅绝大部分采用直拉法制备得到的。
拉晶过程：首先将预处理好的多晶硅装入炉内石英坩埚中，抽真空或通入惰性气体后进行熔硅处理。
熔硅阶段坩埚位置的调节很重要。
开始阶段，坩埚位置很高，待下部多晶硅熔化后，坩埚逐渐下降至正常拉晶位置。
熔硅时间不宜过长，否则掺入熔融硅中的会挥发，而且坩埚容易被熔蚀。
待熔硅稳定后即可拉制单晶。
所用掺杂剂可在拉制前一次性加入，也可在拉制过程中分批加入。
拉制气氛由所要求的单晶性质及掺杂剂性质等因素确定。
拉晶时，籽晶轴以一定速度绕轴旋转，同时坩埚反方向旋转，大直径单晶的收颈是为了抑制位错大量地从籽晶向颈部以下单晶延伸。
收颈是靠增大提拉速度来实现的。
在单晶生长过程中应保持熔硅液面在温度场中的位置不变，因此，坩埚必须自动跟踪熔硅液面下降而上升。
同时，拉晶速度也应自动调节以保持等直生长。
所有自动调节过程均由计算机控制系统或电子系统自动完成。
1.1.2 光刻光刻是集成电路制造过程中最复杂和关键的工艺之一。
光刻工艺利用光敏的抗蚀涂层（光刻胶）发生光化学反应，结合刻蚀的方法把掩模版图形复制到圆硅片上，为后序的掺杂、薄膜等工艺做好准备。
在芯片的制造过程中，会多次反复使用光刻工艺。
现在，为了制造电子器件要采用多达24次光刻和多于250次的单独工艺步骤，使得芯片生产时间长达一个月之久。
目前光刻已占到总的制造成本的1/3以上，并且还在继续提高。
光刻的主要工艺步骤包括：光刻胶的涂覆，掩模与曝光，光刻胶显影，腐蚀和胶剥离。
下面分别进行简要的介绍：1 光刻胶涂覆光刻胶是一种有机的光敏化合物。
按照胶的极性可分为正性光刻胶和负性光刻胶。
光刻胶在曝光之后，被浸入显影溶液中，在显影过程中，正性光刻胶爆过光的区域溶解的速度要快得多，理想情况下，未曝光区域保持不变。
负性光刻胶正好相反，在显影剂中未曝光的区域将溶解，而曝光的区域被保留。
正胶的分辨率往往较好，因此在集成电路制造中应用更为普及。
在光刻胶涂覆前，硅片要进行热处理以去除湿气，并且经粘附增强剂处理，然后用光刻胶溶液旋转涂覆。
在一个高温的热板上，溶剂挥发掉，通过选择光刻胶的粘度和涂覆旋转的速度，使光刻胶固化为十分均匀的薄膜，厚度约为1～2微米。
2 掩模与曝光掩模版与圆片的对准至关重要，它将限制芯片的集成密度和电路的性能，因此在现代集成电路制造工艺中，采用了多种方法以保证掩模版与圆片的对准。
（1）多数步进机中，圆片并不直接对准掩模，而是圆片和掩模经过各自的光路，对准于曝光系统的光学链上。
如果这两个对准过程不是精确匹配的，就会发生对准误差。
为了避免这些系统误差，要周期性做基线校准处理。
（2）超出和缩进的消除。
在接触式、接近式和扫描投影光刻机中，超出和缩进通常是由于圆片在一系列的工艺过程中由温度引起的物理尺寸的变化而造成的。
步进机以全局对准模式可以减轻这个问题，应用良好的逐个位置对准方法甚至可以完全消除它。
此外，该类型的误差也容易由于掩模温度的少量变化而产生。
（3）掩模材料的选择。
石英由于具有较低的热膨胀系数（17105--︒⨯C ），常被选做制作掩模的材料。
为了避免一整块8英寸掩模产生大于0.1微米的膨胀，需要掩模温度变化控制0.75℃。
当大量光穿过掩模时，这个条件并不容易达到。
亚微米步进机应用先进曝光系统控制掩模温度，以尽量减小这个问题。
此外对准记号的畸变也可能造成芯片旋转和对不准。
曝光的方法主要有光学曝光、离子束曝光、电子束曝光和X 射线曝光等。
3 显影显影是把潜在的光刻胶图形转变为最后的三维立体图像。
这一过程中，最重要的参数是曝光与未曝光区域之间的溶解率比例(DR )。
商用正胶有大于1000的DR 比，在曝光区域溶解速度为3000nm/min ，在未曝光区域仅为几nm/min （暗腐蚀）。
光刻胶的DR 可在显影时用反射率现场测量。
4 刻蚀与胶剥离刻蚀包括湿法刻蚀和干法刻蚀，将在后面详细讨论。
完成了上面所有的工艺过程后，最后，除了高温稳定的光刻胶，例如光敏聚酰亚胺，可以作为中间介质或缓冲涂覆而保留在器件上，要把所有的光刻胶剥离。
为避免对被处理表面的损伤，应采用低温下温和的化学方法。
随着所需的特征尺寸的继续减小，光学光刻变得越来越困难。
但目前随着光学光刻的不断改善和向更短波长的发展，预期，光学光刻可以具有分辨略小于0.1微米特征尺寸的能力。
1.1.3 刻蚀刻蚀工艺主要包括湿法刻蚀和干法刻蚀两种。
1 湿法刻蚀湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。
它是一种纯化学刻蚀，具有优良的选择性，它刻蚀完当前薄膜就会停止，而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。
在硅片表面清洗及图形转换中，湿法刻蚀曾支配着集成电路工业一直到70年代中期，即一直到特征尺寸开始接近膜厚时。
因为所有的半导体湿法刻蚀都具有各向同性。
无论是氧化层还是金属层的刻蚀，横向刻蚀的宽度都接近于垂直刻蚀的深度。
此外湿法刻蚀还受更换槽内腐蚀液而必须停机的影响。
目前，湿法工艺一般被用于工艺流程前面的硅片准备阶段和清洗阶段。
而在图形转换中，干法刻蚀已占据主导地位。
2干法刻蚀干法刻蚀是以等离子体进行薄膜刻蚀的技术。
它是硅片表面物理和化学两种过程平衡的结果。
在半导体刻蚀工艺中，存在着两个极端：离子铣是一种纯物理刻蚀，可以做到各向异性刻蚀，但不能进行选择性刻蚀；而湿法刻蚀如前面所述则恰恰相反。
人们对这两种极端过程进行折衷，得到目前广泛应用的一些干法刻蚀技术，例如：反应离子刻蚀(RIE)和高密度等离子体刻蚀(HDP)。
这些工艺具有各向异性刻蚀和选择性刻蚀的特点。
3剥离技术图形转换过程的另一种工艺技术是剥离技术，这个工艺技术的优点在于可以处理离子轰击难以刻蚀的材料，并且可以避免对衬底和薄膜的损伤。
剥离技术的工艺流程如图1.1所示。
首先涂厚光刻胶并形成所设计的图案，再使用蒸发技术淀积一层金属薄膜，蒸发的一个特点是对高纵横比的图形覆盖性差。
如果光刻胶显影后得到一个凹的刨面，金属条便会断线。
接下来硅片浸到能溶解光刻胶的溶液中，直接淀积在硅片上的金属线将被保留，而淀积在光刻胶上的金属线将从硅片上脱离。
剥离技术的不足之处是，剥离掉的金属会影响到芯片的合格率。
图1.1 剥离技术的工艺流程1.1.4 掺杂、扩散在制造所有的半导体器件时都必须采用掺杂工艺，通过掺杂可以在硅衬底上形成不同类型的半导体区域，构成各种器件结构，比如MOS管的源、漏区的形成等。
为了保证器件能按设计要求正常工作，掺杂的区域的浓度与尺寸必须符合设计要求，而这些工作都是由掺杂工艺实现的。
在半导体制造中主要的掺杂方法热扩散掺杂和离子注入掺杂。
1热扩散掺杂热扩散掺杂是指利用分子在高温下的扩散运动，使杂质原子从浓度很高的杂质源向体硅中扩散并形成一定的分布。
热扩散通常分两个步骤进行：预淀积和再分布。
预淀积是指在高温下，利用杂质源，如硼源、磷源等，对硅片上的掺杂窗口进行扩散，在窗口处形成一层较薄但具有较高浓度的杂质层。
这是一种恒定表面源的扩散过程。
再分布是限定表面源的扩散过程，是利用预淀积所形成的表面杂质层做杂质源，在高温下将这层杂质向体硅内扩散的过程，通常再分布的时间较长，通过再分布，可以在硅衬底上形成一定的杂质分布和结深。
但是热扩散掺杂工艺具有一个很明显的缺点就是不能精确控制杂质的浓度，从而所生产出来的电路会与所设计的电路有一定的差别。
2 离子注入掺杂随着半导体尺寸的缩小，精度的控制要求越来越严格，大多数工艺已经采用全离子注入工艺来替代热扩散掺杂以获得精确的浓度。
离子注入是通过高能量的离子束轰击硅片表面，在掺杂窗口处，杂质离子被注入到体硅内，而在其它不需掺杂的区域，杂质离子被硅表面的保护层屏蔽，从而完成选择性掺杂。
在离子注入过程中，电离的杂质离子经静电场加速打到硅片表面，通过测量离子电流可严格控制注入剂量。
注入工艺所用的剂量范围很大，可以从轻掺杂的21110-cm 到诸如源/接触、发射极、埋层集电极等低电阻区所用的21610-cm 。
某些特殊的应用要求剂量大于21810-cm 。
另一方面，通过控制静电场可以控制杂质离子的穿透深度，典型的离子能量范围为5~200keV 。
通常离子注入的深度较浅且浓度较大，必须进行退火和再分布工艺。
由于离子进入硅晶体后，会给晶格带来大范围的损伤，为了恢复这些晶格损伤，在离子注入后要进行退火处理，根据注入的杂质数量不同，退火温度一般在450~950℃之间。
在退火的同时，杂质在硅体内进行再分布，如果需要还可以进行后续的高温处理以获得所需的结深。
1.1.5 化学气相淀积在半导体制造工艺中，薄膜淀积工艺是一组非常重要的工艺，可分为物理淀积和化学淀积两类。
化学气相淀积(CVD )是一种常用的化学淀积工艺，是一个从气相向衬底沉积薄膜的过程。
该工艺通过化学反应的方式，在反应室内将反应的固态生成物淀积到硅片表面，形成所需要的薄膜。
CVD 具有非常好的台阶覆盖能力，并且对衬底的损伤很小，因此在集成电路制造中的地位越来越重要。
下面介绍几种工艺上常用的化学气相淀积方法：1 常压介质CVD常压化学气相淀积(APCVD )是指在大气压下进行的一种化学气相淀积的方法，这是化学气相淀积最初所采用的方法。