AMOS工藝方法與基本流程詳解

1、AI2O3的主要特點

AMOS工藝是用SiO2-AI2O3雙層結構作為MOS器件柵介質的工藝。采用這種工藝主要是基于AI2O3較SiO2有許多優越性。AMOS工藝。主要可歸納為三個主要特點：

①AI2O3膜中含有負電荷，所以采用與SiO2膜具有一定厚度比例的復合結構，可以使電荷相互補償，大大降低等效表面電荷密度，甚至可以降到零，可作為控制MOS器件閾值電壓的有效方法，特別適宜制作N溝道增強型的MOS器件。

②AI2O3的相對介電常數為8~10，比SiO2的大，所以厚度相同的雙層柵可以得到比單一的SiO2層更大的柵電容，使跨導增加，以提高電路的開關速度。

③AI2O3具有更強的抗輻射能力。

圖6-13所示為N溝道增強型AMOS器件。襯底是（100）P型單晶，電阻率8～10Ωcm。源漏區磷擴散的方塊電阻為4~8Ω/口，柵上SiO2層是在干氧中生長的，厚度為25mm，AI2O3膜厚為150nm左右。在AI2O3上面再用低溫淀積一層SiO2，厚度500nm左右。制得器件的VT在0.5~1.5V，場區的場閾值電壓在20V以上。

2、AMOS工藝流程

這里以N溝道AI2O3技術為例。圖6-14表示AMOS的工藝流程圖。

工藝過程中，AI2O3的腐蝕一般是在80~85C的熱磷酸中進行，腐蝕速率在150nm/

min~200nm/min。

實踐表明，AI2O3-SiO2，雙層膜中電荷的極性與淀積過程的條件有關，既可以帶正電荷也可帶負電荷，而且還與低溫退火條件有關。

這種情況，可以從AMOS結構中平帶界面電荷密度Nn與SiO2膜的依賴關系來解釋。

圖6-15所示是AMOS結構與SiO2膜厚關系曲線。AMOS工藝。從曲線圖中可見，AMOS結構中電荷密度與硅襯底晶面指數及SiO2的膜厚有關。當SiO2膜厚小于20nm，AMOS結構中總是帶負電荷，對于SiO2較厚，例如>20nm，平帶電荷密度將為恒定值，其電荷極性與襯底的晶向有關。如果襯底為（111）面，則平帶電荷密度是正值，如襯底為（100）面，則平帶電荷恒為負值。

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