0.18um 逻辑工艺流程

1) 浅沟槽隔离(STI)

(1-1) 初始晶圆为p型硅，电阻率为8-12Ω•cm。生长起始氧化层350A，激光打标。

(1-2)去除起始氧化层， AA(active area, 有源区)湿法预清洁，再炉管生长110A PAD OX，目的是增加粘附性，释放SiN的应力。AA预清洁采用H2SO4/HF/APM/HPM。APM: NH4OH/H2O2/H2O，HPM: HCl/H2O2/H2O。

(1-3) 沉积1625A SiN，作为掩膜制作field oxide(FOX)。在SiN覆盖区的边缘，由于氧或水气会透过Pad OX扩散至Si基底表面而形成SiO2，因此SiN边缘向内会产生一个鸟嘴状的氧化层，即所谓的Bird's Beak。其大小与坡度可由改变SiN与Pad OX的厚度比及FOX的温度与厚度来控制。

(1-4) AA photo前先通过氧气氧化形成320A的SiON，防止footing的形成。

(1-5) AA ETCH

刻蚀SiN/Ox和Si 3500A，角度为80°。100:1 HF浸泡30s。H2SO4+H2O2去除光阻。

(1-6) H2SO4/HF/APM/HPM预清洁，1000℃干氧生长200A lining OX，修复刻蚀损伤。再1100℃退火120min。

(1-7) 高密度等离子体(HDP)沉积5800A OX。STD clean: SC-1→QDR→SC-2 →QDR→SPIN DRY。SC1: NH₄OH（氨水）、H₂O₂（双氧水）、H₂O，通常比例为1:1:5至1:2:7。SC2: HCl（盐酸）、H₂O₂、H₂O，比例通常为1:1:6至1:2:8。QDR，Quick Dump Rinse，快速排水冲洗。1000℃ N2 RTA 20s使OX致密化。

(1-8) 光刻，刻蚀氧化层，SiN loss<200A。CMP前厚度为6000±300A。

(1-9) trench OX CMP，去离子水+HF清洗，post CMP 厚度3400±400A。

(1-10) 50:1 HF 60s+175℃ H2PO3 60min去除SiN。50:1 HF 2.5min去除Pad OX，刻蚀速率55A/min。

(1-11) H2SO4/HF/APM/HPM预清洁，920℃干氧生长110A SAC OX。

(2) 阱定义和阈值电压VT调整

(2-1) P阱光刻和离子注入，防止噪音和闩锁效应。第一次离子注入较深，能量很高，调节阱的浓度，降低阱的电阻，有效防止闩锁效应（Latch Up)。

(2-2) NAPT注入

第二次离子注入较浅，能量较低，调节沟道浓度,防止器件源漏穿通漏电（APT=Anti-Punch Through)。

(2-3) VTN注入

第三次离子注入主要集中在表面，能量很低，主要调节器件的阈值电压。注入B，阈值电压升高，注入P，阈值电压降低。

(2-4) N阱光刻和离子注入，PAPT注入，VTP注入。

(2-5) 去胶，STD clean (APM/HPM)，目的是激活杂质便于移除。离子注入损伤退火，1000℃ 10s N2，恢复硅原子回到初始位置。

(3) 双栅极形成

(3-1) 50:1 HF 2.5min去除氧化层，刻蚀速率55A/min。

(3-2) H2SO4/HF/APM/HPM预清洁。800℃湿氧生长 50±4A Gate1 。

(3-3) 光刻，挡住部分Gate1，50:1 HF 75s去除多余Gate OX，刻蚀速率55A/min。H2SO4+H2O2去胶。

(3-4) H2SO4/APM/HPM预清洁，750℃湿氧生长32±2.5A Gate2。

(3-5) 650℃沉积2000A UPY多晶硅栅电极。

(3-6) 320A SiON作为BARC，进行光刻。Poly gate etch后50:1 HF 5s+H3PO4 7min去除SiON。APM/HPM进行清洗。1050℃ RTO 形成poly oxidation 15A。

(3-7) 光阻覆盖N阱，对P阱进行N pocket 和NLDD离子注入。光阻覆盖P阱，对N阱进行P pocket 和PLDD离子注入。

(4) N/PMOS形成

(4-1) 光阻覆盖P阱，对N阱进行PLDD。950℃ RTA 20s促进离子扩散。

(4-2) 光阻覆盖N阱，对P阱进行NLDD。

(4-3) 去胶后，STD清洗(APM 5min/HPM 3min)。680℃沉积lining TEOS 150±20A，650℃沉积SiN spacer 300±30A，680℃沉积composite spacer 1000±100A (TEOS)。侧墙刻蚀去除水平方向的SiN和SiO2。

(4-4) n+源漏光刻、离子注入、去胶、1025℃ N2 RTA 20s。p+源漏光刻、离子注入，去胶后STD 清洗，沉积SAB OX 350±30A (选择性吸收埋氧层)。1015℃ N2 RTA 10s。

(5) 自对准硅化物(salicide)形成

(5-1) SAB photo, SAB OX etch。

(5-2) 金属沉积前100:1 HF浸泡1min。先Ar溅射预清洁50A 自然氧化物，然后溅射沉积85A Co和200A TiN。

(5-3) salicide自对准硅化物形成。500℃ N2 RTA 30s形成硅化物CoSi，未反应的Co/TiN用APM 5min/HPM 10min去除，然后850℃ N2 RTA 30s改变CoSi薄膜特性。

(6) 离子注入和退火条件

(7) 层间介质(ILD)和接触钨塞(contact W plug)

(7-1) 沉积400A SiON，作为B、P的扩散阻挡层。scrubber clean，沉积BPTEOS 2000±200A，650℃ 30min N2使BPTEOS reflow。Caro clean，PETEOS 沉积10500A。

Caro clean，即Piranha Clean, H2SO4:H2O2=2~4:1，在130度高温下进行10~15分钟的浸泡。

(7-2) 用CMP磨掉 ILD 5 kA。去离子水/HF清洗。Caro clean。

(7-3) 沉积600A SiON作为BARC。scrubber clean后，进行contact photo和contact etch。然后去胶，scrubber clean。

(7-4) 沉积阻挡层: Ar 预清洁100A, IMP 200A Ti/ CVD 50A TiN。690℃ N2 RTA。scrubber clean。425℃沉积3300±300A 的钨。CMP磨平钨。IMP: ionized metal plasma。

(8) 金属和通孔

(8-1) Metal 1溅射沉积Ti200A/TiN250A/AlCu4KA/Ti50A/TiN350A，scrubber clean。Metal 1 photo和etch。BARC为320±30A SiON。

(8-2) IMD 1沉积，即金属间介质层，包括300±30A的SRO (富硅氧化物) ，6000A的HDP FSG(高密度等离子体氟硅玻璃)和11500A的PE FSG(等离子体增强氟硅玻璃)。IMD CMP 11K后，去离子水/HF清洗。原位N2处理，再沉积2k USG(未掺杂硅玻璃)，修复CMP划伤。

(8-3) 通孔via 1,2,3,4,5的photo和etch。600A SiON作为BARC。

(8-4) via 1,2,3,4,5粘附层。首先300℃烘烤30min，去除水汽。沉积阻挡层，Ar sputter 130A / IMP Ti160A/CVD TiN 70A。425℃沉积W 3300±330A，再CMP去掉3.3K W。溅射沉积Ti200A / TiN250A / AlCu4kA / Ti50A / TiN350A 形成Metal 2,3,4,5，scrubber clean。

(8-5) Metal 2,3,4,5的photo和etch，320±30A SiON作为BARC。

(8-6) IMD 2,3,4,5沉积。300±30A SRO，17500A HDP FSG。IMD CMP去除11kA。N2处理，沉积2kA USG。

(8-7) via 5的photo和etch。

(8-8) Metal 6沉积。首先300℃烘烤30min，沉积阻挡层Ar sputter 130A / IMP Ti160A / CVD TiN70A。425℃沉积3300±330A的W。W CMP，scrubber clean。溅射沉积Ti200A / TiN250A / AlCu8kA / TiN375A 形成Metal 6，scrubber clean。

(8-9) Metal 6的photo和etch。

(9) 顶部金属/钝化层

(9-1) 钝化层包括HDP OX 10000A，SRO 1500A和PESIN 6000A。然后scrubber clean。

(9-2) 钝化层photo/etch，410℃ alloy。