MOSFET晶体管的制造工艺

MOSFET晶体管的制造工艺

MOS场效应管（MOSFET）是金属-氧化物-半导体场效应管的简称，是一种表面场效应器件，是靠多数载流子传输电流的单极型器件。

MOS场效应管可以是半导体材料Ge（锗zhě）、Si（硅）为材料，也可以用化合物半导体GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟yīn）等材料，以Si使用最多，

MOS器件栅下绝缘层可以选用：SiO2和Si3N4等绝缘材料，其中SiO2最为普遍。MOS场效应管的基本结构一般是一个四端器件。

 

 

MOS场效应管（以下简称MOS管）中间是部分是金属-绝缘体-半导体组成的MOS电容结构，是上图中的中间栅极-绝缘层和n-Si衬底部分的结构。

最上面是栅极G，在栅极施加电压，可以改变绝缘层中的电场强度，控制半导体表面电场，从而改变半导体表面沟道的导电能力。

MOS管两侧的电极为源极和漏极，正常工作状态是从源极流入沟道，从漏极流出，即上图中的从左到右，中间穿过衬底n-Si部分。

MOS管的第四电极是衬底电极B，在单MOS管中，源极往往与衬底相连，而形成一个三端器件，在集成电路中，源极往往不与衬底相连，因此产生四端（四电极）器件。

MOSFET制造工艺和双极型集成电路制造工艺相似。

下面以硅栅nMOS管的工艺为例，介绍完整MOSFET的典型形成过程：

（1）      衬底选择，通常选用P型硅（300um厚）作为衬底材料

（2）      生长场氧化层，形成器件之间的隔离氧化层

（3）      有源区光刻，采用掩模板对准曝光，显影，将所需要做的器件区域         （有源区）暴露出来，刻蚀掉该区域隔离氧化层。

（4）      光刻多晶硅，生长栅氧化层，淀积多晶硅，之后采用掩模板对准曝          光，显影，刻蚀掉其余多晶硅和栅氧化层。

（5）      源区和漏区掺杂，As扩散或离子注入，形成nMOS的源区和漏区。

（6）      生长磷硅玻璃（PSG）

（7）      光刻引线孔（接触孔），涂胶后进行掩模对准，曝光显影后刻蚀掉接触孔部位的PSG。




审核编辑：刘清