版图设计时impant region和 diffused region 的区别

cjmeetyou

本人对工艺部分不太熟悉，想请教一下各路大佬关于这两个region 的区别。如下mos 版图，绿色的为implant region, 其内部包含红色的diffused region, MOS 管是由diffused region 构成的，为什么这还需要一个implant region , 这不是增大了面积吗？谢谢

yanpflove

1，diffused region 标识了在氧化层上开窗的形状；

2，氧化层开了窗，才能暴露下层的单晶硅；
3，暴露了单晶硅，接下来才能对它进行P型或者N型的掺杂注入，注入的范围由impant region确定；
4，impant region比diffused region大一些，是为了保证掺杂注入能够覆盖diffused region的氧化层开窗。

cjmeetyou

回复 2# yanpflove


   多谢老哥，还想问一个问题：
1. implant 决定了注入的面积，这不会影响MOS管的有效沟长和宽度吗；

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半导体工艺了解一下，cmos工艺靠注入不同类型的离子来区分P/N type，只有diffusion能行吗

cjmeetyou

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    半导体工艺平时没接触，忘得差不多了，为什么直接靠diffusion 不行啊

yanpflove

回复 3# cjmeetyou
1，diffusion region（名称上有很多种说法，但指的是同一个东西——缩写AA，有源区Active region；缩写DIF，diffusion；缩写OD，oxide diffusion；薄氧，薄氧化层 etc.）  
2，在集成电路里，本征半导体几乎没有任何作用，通过N型和P型掺杂形成多种不同的器件结构才有意义。
3，单晶硅（实际使用的晶圆初始材料并不是单晶硅，而是被杂质掺杂了的）晶圆表面生长了氧化层，必须把这层氧化层去除，杂质才能接触单晶硅半导体进行掺杂。
diffusion region决定了氧化层开窗的大小，决定了器件实际注入的面积。
implant注入的面积比开窗大，额外的注入打到氧化层上，被阻挡了，并不会影响下层单晶硅半导体。
4，diffusion region的width决定了MOS的width；
5，如果是垂直注入，poly gate决定了MOS的栅长L，沟长受poly的影响。
    注入的杂质会在poly gate下横向扩散，也会影响栅长L。
    实际上不是垂直注入，注入方向有倾斜夹角，也会影响栅长。
    ……
    所以，精确匹配要求：
    MOS管尺寸相同；增加dummy poly或dummy MOS；MOS的放置方向要一致……
layout规则一般都是对应着工艺的，有原因的。

几乎所有IC layout的教材，开篇都会先讲一点半导体物理、半导体器件和半导体工艺的，建议随便找本书，花一两个小时看看前面几章，了解一些基本概念，会让你layout的学习更轻松容易一些的。

cjmeetyou

回复 6# yanpflove


    讲得很清楚明白，学习了，谢谢！

朱小丽

回复 6# yanpflove


    不错，学习了

江湖人92

学习了

vszombie

yanpflove 发表于 2018-11-20 16:46
回复 3# cjmeetyou
1，diffusion region（名称上有很多种说法，但指的是同一个东西——缩写AA，有源区Acti ...

你好，能否请教下目前CMOS工艺的晶圆到底是用的多晶硅还是单晶硅？是不是早期用多晶硅，现在因为一些原因用单晶硅了。
非常感谢。