有源區工藝是指通過刻蝕去掉非有源區的區域的硅襯底，而保留器件的有源區。

1）清洗。將晶圓放入清洗槽中清洗，得到清潔的硅表面，防止硅表面的雜質在生長前置氧化層時影響氧化層的質量。

2）生長前置氧化層。利用爐管熱氧化生長一層前置二氧化硅薄膜，它是干氧氧化法。利用高純度的氧氣在900°C左右的溫度下使硅氧化，形成厚度約100~200A 的二氧化硅薄膜。生長前置氧化層的目的是緩解后續步驟淀積 Si3N4層對襯底的應力，因為襯底硅的晶格常數與Si3N4的晶格常數不同，直接淀積Si3N4會形成位錯，較厚的氧化層可以有效地減小Si3N4層對襯底的應力。如果太薄，會托不住Si3N4，如果Si3N4層的應力超過襯底硅的屈服強度就會在襯底硅中產生位錯。圖4-143所示生長前置氧化層的剖面圖。

3）淀積Si3N4層。利用LPCVD 淀積一層厚度約1600~1700A 的Si3N4層，利用SiH4和NH3在800°C的溫度下發生化學反應淀積Si3N4。它是AA刻蝕的硬掩膜版和后續STI CMP 的停止層，也是場區離子注入的阻擋層。圖4-144所示為淀積Si3N4層的剖面圖。

4）淀積SiON層。利用 PECVD 淀積一層厚度約200~300A 的SiON 層，利用SiH4、N2O和He在400C的溫度下發生化學反應形成 SiON淀積。SiON 層作為光刻的底部抗反射層，可以降低駐波效應的影響。圖4-145所示為淀積SiON 層的剖面圖。

5）AA 光刻處理。通過微影技術將 AA 掩膜版上的圖形轉移到晶圓上，形成AA 的光刻膠圖案，AA 區域上保留光刻膠。第零層作為 AA 光刻曝光對準。圖4-19所示為電路的版圖，工藝的剖面圖是沿 AA'方向。圖4-146所示為 AA 光刻的剖面圖，圖4-147所示為AA顯影的剖面圖。

6）測量 AA光刻的關鍵尺寸。收集刻蝕后的AA關鍵尺寸數據，檢查 AA關鍵尺寸是否符合產品規格。

7）測量 AA 套刻，收集曝光之后的AA與第零層的套刻數據。

8）檢查顯影后曝光的圖形。

9）AA 硬掩膜版刻蝕。干法刻蝕利用Ar 和CF4形成等離子漿去除沒有光刻膠覆蓋的Si3N4和SiO2層，刻蝕停在前置氧化層上，形成AA 區域的硬掩膜版。如圖4-148所示，是AA 硬掩膜版刻蝕的剖面圖。

10）去光刻膠。通過干法刻蝕和濕法刻蝕去除光刻膠。圖4-149所示為去除光刻膠的剖面圖。

11）AA干法刻蝕。干法刻蝕利用O2和 HBr形成等離子漿去除沒有硬掩膜版覆蓋的硅形成晶體管有源區，刻蝕深度是0.45~0.55μm，溝槽側壁的角度是75°~80°，最終形成AA 圖形和STI。去除光刻膠再進行 AA干法刻蝕是為了防止光刻膠與襯底硅直接接觸，污染襯底硅。STI可以有效地隔離 NMOS與PMOS，改善閂鎖效應。圖4-150所示AA干法刻蝕的剖面圖。

12）測量AA 刻蝕關鍵尺寸。收集刻蝕后的AA 關鍵尺寸數據，檢查 AA關鍵尺寸是否符合產品規格。

13）檢查刻蝕后的圖形。如果有重大缺陷，將不可能返工，要進行報廢處理。