微电子工艺习题总结(DOC)

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微电子工艺习题参考解答【范本模板】

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CRYSTAL GROWTH AND EXPITAXY1.画出一50cm 长的单晶硅锭距离籽晶10cm 、20cm 、30cm 、40cm 、45cm 时砷的掺杂分布。

(单晶硅锭从融体中拉出时,初始的掺杂浓度为1017cm —3) 2.硅的晶格常数为5.43Å.假设为一硬球模型: (a)计算硅原子的半径。

(b)确定硅原子的浓度为多少(单位为cm —3)?(c)利用阿伏伽德罗(Avogadro)常数求出硅的密度。

3.假设有一l0kg 的纯硅融体,当硼掺杂的单晶硅锭生长到一半时,希望得到0。

01 Ω·cm 的电阻率,则需要加总量是多少的硼去掺杂?4.一直径200mm 、厚1mm 的硅晶片,含有5。

41mg 的硼均匀分布在替代位置上,求: (a)硼的浓度为多少?(b )硼原子间的平均距离.5.用于柴可拉斯基法的籽晶,通常先拉成一小直径(5。

5mm)的狭窄颈以作为无位错生长的开始.如果硅的临界屈服强度为2×106g/cm2,试计算此籽晶可以支撑的200mm 直径单晶硅锭的最大长度.6.在利用柴可拉斯基法所生长的晶体中掺入硼原子,为何在尾端的硼原子浓度会比籽晶端的浓度高?7.为何晶片中心的杂质浓度会比晶片周围的大?8.对柴可拉斯基技术,在k 0=0.05时,画出C s /C 0值的曲线。

9.利用悬浮区熔工艺来提纯一含有镓且浓度为5×1016cm -3的单晶硅锭。

一次悬浮区熔通过,熔融带长度为2cm ,则在离多远处镓的浓度会低于5×1015cm -3?10.从式L kx s e k C C /0)1(1/---=,假设k e =0.3,求在x/L=1和2时,C s /C 0的值。

11.如果用如右图所示的硅材料制造p +-n 突变结二极管,试求用传统的方法掺杂和用中子辐照硅的击穿电压改变的百分比。

12.由图10。

10,若C m =20%,在T b 时,还剩下多少比例的液体?13.用图10。

微电子工艺习题参考解答终审稿)

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微电子工艺习题参考解答公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]CRYSTAL GROWTH AND EXPITAXY1.画出一50cm 长的单晶硅锭距离籽晶10cm 、20cm 、30cm 、40cm 、45cm 时砷的掺杂分布。

(单晶硅锭从融体中拉出时,初始的掺杂浓度为1017cm -3) 2.硅的晶格常数为.假设为一硬球模型: (a)计算硅原子的半径。

(b)确定硅原子的浓度为多少(单位为cm -3)(c)利用阿伏伽德罗(Avogadro)常数求出硅的密度。

3.假设有一l0kg 的纯硅融体,当硼掺杂的单晶硅锭生长到一半时,希望得到 Ω·cm 的电阻率,则需要加总量是多少的硼去掺杂4.一直径200mm 、厚1mm 的硅晶片,含有的硼均匀分布在替代位置上,求: (a)硼的浓度为多少(b)硼原子间的平均距离。

5.用于柴可拉斯基法的籽晶,通常先拉成一小直径的狭窄颈以作为无位错生长的开始。

如果硅的临界屈服强度为2×106g/cm2,试计算此籽晶可以支撑的200mm 直径单晶硅锭的最大长度。

6.在利用柴可拉斯基法所生长的晶体中掺入硼原子,为何在尾端的硼原子浓度会比籽晶端的浓度高7.为何晶片中心的杂质浓度会比晶片周围的大8.对柴可拉斯基技术,在k 0=时,画出C s /C 0值的曲线。

9.利用悬浮区熔工艺来提纯一含有镓且浓度为5×1016cm -3的单晶硅锭。

一次悬浮区熔通过,熔融带长度为2cm ,则在离多远处镓的浓度会低于5×1015cm -3 10.从式L kx s e k C C /0)1(1/---=,假设k e =,求在x/L=1和2时,C s /C 0的值。

11.如果用如右图所示的硅材料制造p +-n 突变结二极管,试求用传统的方法掺杂和用中子辐照硅的击穿电压改变的百分比。

12.由图,若C m =20%,在T b 时,还剩下多少比例的液体13.用图解释为何砷化镓液体总会变成含镓比较多14.空隙n s 的平衡浓度为Nexp[-E s /(kT)],N 为半导体原子的浓度,而E s 为形成能量。

微电子工艺技术-复习要点答案(完整版)

微电子工艺技术-复习要点答案(完整版)

第四章晶圆制造1.CZ法提单晶的工艺流程。

说明CZ法和FZ法。

比较单晶硅锭CZ、MCZ和FZ三种生长方法的优缺点。

答:1、溶硅2、引晶3、收颈4、放肩5、等径生长6、收晶。

CZ法:使用射频或电阻加热线圈,置于慢速转动的石英坩埚内的高纯度电子级硅在1415度融化〔需要注意的是熔硅的时间不宜过长〕。

将一个慢速转动的夹具的单晶硅籽晶棒逐渐降低到熔融的硅中,籽晶外表得就浸在熔融的硅中并开始融化,籽晶的温度略低于硅的熔点。

当系统稳定后,将籽晶缓慢拉出,同时熔融的硅也被拉出。

使其沿着籽晶晶体的方向凝固。

籽晶晶体的旋转和熔化可以改善整个硅锭掺杂物的均匀性。

FZ法:即悬浮区融法。

将一条长度50-100cm 的多晶硅棒垂直放在高温炉反应室。

加热将多晶硅棒的低端熔化,然后把籽晶溶入已经熔化的区域。

熔体将通过熔融硅的外表张力悬浮在籽晶和多晶硅棒之间,然后加热线圈缓慢升高温度将熔融硅的上方部分多晶硅棒开始熔化。

此时靠近籽晶晶体一端的熔融的硅开始凝固,形成与籽晶相同的晶体结构。

当加热线圈扫描整个多晶硅棒后,便将整个多晶硅棒转变成单晶硅棒。

CZ法优点:①所生长的单晶的直径较大,成本相对较低;②通过热场调整及晶转,坩埚等工艺参数的优化,可以较好的控制电阻率径向均匀性。

缺点:石英坩埚内壁被熔融的硅侵蚀及石墨保温加热元件的影响,易引入氧、碳杂质,不易生长高电阻率单晶。

FZ法优点:①可重复生长,提纯单晶,单晶纯度较CZ法高。

②无需坩埚、石墨托,污染少③高纯度、高电阻率、低氧、低碳④悬浮区熔法主要用于制造别离式功率元器件所需要的晶圆。

缺点:直径不如CZ法,熔体与晶体界面复杂,很难得到无位错晶体,需要高纯度多晶硅棒作为原料,成本高。

MCZ:改良直拉法优点:较少温度波动,减轻溶硅与坩埚作用,降低了缺陷密度,氧含量,提高了电阻分布的均匀性2.晶圆的制造步骤【填空】答:1、整形处理:去掉两端,检查电阻确定单晶硅到达合适的掺杂均匀度。

2、切片3、磨片和倒角4、刻蚀5、化学机械抛光3. 列出单晶硅最常使用的两种晶向。

微电子工艺习题参考解答

微电子工艺习题参考解答

CRYSTAL GROWTH AND EXPITAXY1.画出一50cm 长的单晶硅锭距离籽晶10cm 、20cm 、30cm 、40cm 、45cm 时砷的掺杂分布。

(单晶硅锭从融体中拉出时,初始的掺杂浓度为1017cm -3) 2.硅的晶格常数为?.假设为一硬球模型: (a)计算硅原子的半径。

(b)确定硅原子的浓度为多少(单位为cm -3)(c)利用阿伏伽德罗(Avogadro)常数求出硅的密度。

3.假设有一l0kg 的纯硅融体,当硼掺杂的单晶硅锭生长到一半时,希望得到 Ω·cm 的电阻率,则需要加总量是多少的硼去掺杂4.一直径200mm 、厚1mm 的硅晶片,含有的硼均匀分布在替代位置上,求: (a)硼的浓度为多少(b)硼原子间的平均距离。

5.用于柴可拉斯基法的籽晶,通常先拉成一小直径的狭窄颈以作为无位错生长的开始。

如果硅的临界屈服强度为2×106g/cm2,试计算此籽晶可以支撑的200mm 直径单晶硅锭的最大长度。

6.在利用柴可拉斯基法所生长的晶体中掺入硼原子,为何在尾端的硼原子浓度会比籽晶端的浓度高7.为何晶片中心的杂质浓度会比晶片周围的大8.对柴可拉斯基技术,在k 0=时,画出C s /C 0值的曲线。

9.利用悬浮区熔工艺来提纯一含有镓且浓度为5×1016cm -3的单晶硅锭。

一次悬浮区熔通过,熔融带长度为2cm ,则在离多远处镓的浓度会低于5×1015cm -3 10.从式L kx s e k C C /0)1(1/---=,假设k e =,求在x/L=1和2时,C s /C 0的值。

11.如果用如右图所示的硅材料制造p +-n 突变结二极管,试求用传统的方法掺杂和用中子辐照硅的击穿电压改变的百分比。

12.由图,若C m =20%,在T b 时,还剩下多少比例的液体13.用图解释为何砷化镓液体总会变成含镓比较多14.空隙n s 的平衡浓度为Nexp[-E s /(kT)],N 为半导体原子的浓度,而E s 为形成能量。

微电子工艺技术复习要点答案(完整版)

微电子工艺技术复习要点答案(完整版)

微电子工艺技术复习要点答案(完整版)晶圆制造1.CZ法提单晶的工艺流程。

说明CZ法和FZ法。

比较单晶硅锭CZ、MCZ和FZ三种生长方法的优缺点。

答:1、溶硅2、引晶3、收颈4、放肩5、等径生长6、收晶。

CZ法:使用射频或电阻加热线圈,置于慢速转动的石英坩埚内的高纯度电子级硅在1415度融化(需要注意的是熔硅的时间不宜过长)。

将一个慢速转动的夹具的单晶硅籽晶棒逐渐降低到熔融的硅中,籽晶表面得就浸在熔融的硅中并开始融化,籽晶的温度略低于硅的熔点。

当系统稳定后,将籽晶缓慢拉出,同时熔融的硅也被拉出。

使其沿着籽晶晶体的方向凝固。

籽晶晶体的旋转和熔化可以改善整个硅锭掺杂物的均匀性。

即悬浮区融法。

将一条长度50-100cm 的多晶硅棒垂直放在高温炉反应室。

加热将多晶硅棒的低端熔化,然后把籽晶溶入已经熔化的区域。

熔体将通过熔融硅的表面张力悬浮在籽晶和多晶硅棒之间,然后加热线圈缓慢升高温度将熔融硅的上方部分多晶硅棒开始熔化。

此时靠近籽晶晶体一端的熔融的硅开始凝固,形成与籽晶相同的晶体结构。

当加热线圈扫描整个多晶硅棒后,便将整个多晶硅棒转变成单晶硅棒。

CZ法优点:①所生长的单晶的直径较大,成本相对较低;②通过热场调整及晶转,坩埚等工艺参数的优化,可以较好的控制电阻率径向均匀性。

缺点:石英坩埚内壁被熔融的硅侵蚀及石墨保温加热元件的影响,易引入氧、碳杂质,不易生长高电阻率单晶。

①可重复生长,提纯单晶,单晶纯度较CZ法高。

②无需坩埚、石墨托,污染少③高纯度、高电阻率、低氧、低碳④悬浮区熔法主要用于制造分离式功率元器件所需要的晶圆。

缺点:直径不如CZ法,熔体与晶体界面复杂,很难得到无位错晶体,需要高纯度多晶硅棒作为原料,成本高。

改进直拉法优点:较少温度波动,减轻溶硅与坩埚作用,降低了缺陷密度,氧含量,提高了电阻分布的均匀性2.晶圆的制造步骤答:1、整形处理:去掉两端,检查电阻确定单晶硅达到合适的掺杂均匀度。

2、切片3、磨片和倒角4、刻蚀5、化学机械抛光3. 列出单晶硅最常使用的两种晶向。

微电子工艺原理和技术复习题

微电子工艺原理和技术复习题

《微电子工艺原理和技术》复习题一、填空题1.半导体集成电路主要的衬底材料有单元晶体材料⎽Si⎽、⎽Ge⎽和化合物晶体材料⎽GaAs⎽、⎽InP⎽;硅COMS集成电路衬底单晶的晶向常选(100);TTL集成电路衬底材料的晶向常选(111);常用的硅集成电路介电薄膜是⎽SiO2⎽、⎽Si3N4;常用的IC互连线金属材料是⎽Al⎽⎽、⎽Cu⎽。

2.画出P型(100)、(111)和N型(100)、(111)单晶抛光硅片的外形判别示意图。

3.硅微电子器件常用硅片的三个晶向是:(100)⎽、(111)、(110)画出它们的晶向图。

4.⎽⎽热扩散⎽⎽和⎽离子注入⎽是半导体器件的最常用掺杂方法。

⎽P⎽、⎽⎽As⎽⎽⎽是Si常用的施主杂质;⎽⎽⎽B⎽⎽⎽⎽是Si常用的受主杂质;⎽Zn⎽⎽⎽是GaAs常用的P型掺杂剂;⎽⎽⎽Si⎽⎽⎽⎽是GaAs常用的N型掺杂剂。

5.摩尔定律的主要内容是:⎽晶体管特征尺寸每三年减小到约70%,30年内有效,也可表示为,集成电路的特征尺寸每三年缩小30%;集成度每三年翻二翻;集成电路工艺每三年升级一代;逻辑电路的速度每三年提高30%。

6. 集成电路用单晶硅的主要制备方法是⎽提拉法⎽和⎽区熔法⎽⎽⎽。

7.半导体材料的缺陷主要有点缺陷、位错、层错、孪晶。

8. 半导体晶体的晶胞具有⎽⎽立方⎽⎽⎽⎽⎽对称性, Si、Ge 、GaAs 晶体为⎽金刚石⎽⎽结构。

用⎽⎽密勒指数⎽⎽⎽h,k,l 表示晶胞晶面的方向。

9.电子和空穴是半导体的主要载流子,N型半导体中⎽电子⎽浓度高于⎽空穴⎽⎽⎽浓度,而P型半导体中⎽空穴⎽⎽浓度高于⎽电子浓度,⎽本证⎽半导体中的两种载流子浓度相等。

10. 半导体单晶材料中的电子能级由于价电子的共有化分裂成能带,价带是⎽0 K 条件下被 电子填充的能量最高的能带,导带是0 K 条件下未被电子填充的能量最低的能带 ,导 带底与价带顶之间称禁带。

施主能级靠近⎽导带底⎽⎽,受主能级靠近⎽价带顶⎽。

微电子工艺作业参考答案(第1-第10次)

微电子工艺作业参考答案(第1-第10次)

微电⼦⼯艺作业参考答案(第1-第10次)微电⼦⼯艺作业参考答案第⼀次作业(全体交)1、简单叙述微电⼦学对⼈类社会的作⽤答:⾃上世纪40年代晶体管诞⽣以来,微电⼦学科技术发展异常迅猛,⽬前已进⼊到巨⼤规模集成电路和系统集成时代,已经成为整个信息时代的标志和基础。

可以毫不夸张地说,没有微电⼦就没有今天的信息社会。

纵观⼈类社会发展的⽂明史,⼀切⽣产⽅式的重⼤变⾰都是由新的科学发明⽽引起的。

科学技术作为第⼀⽣产⼒,推动者社会向前发展。

1774年,英国格拉斯哥⼤学的修理⼯⽡特发明了蒸汽机,触发了第⼀次⼯业⾰命,产⽣了近代纺织业和机械制造业,使⼈类进⼊了利⽤机器延伸和发展⼈类体⼒劳动的时代。

1866年,德国科学家西门⼦发明了发发电机,引发了以电⽓化⼯业为代表的第⼆次技术⾰命。

当前,我们正在经历着⼀场新的技术⾰命,虽然第三次技术⾰命包含了新材料、新能源、⽣物⼯程、海洋⼯程、航天⼯程和电⼦信息技术等等,但影响最⼤、渗透性最强、最具有新技术⾰命代表性的仍是以微电⼦技术为核⼼的电⼦信息技术。

信息是客观事物状态和运动特征的⼀种普遍表现形式,是继材料和能源之后的第三⼤资源,是⼈类物质⽂明与精神⽂明赖以发展的三⼤⽀柱之⼀。

⽬前,全球正处在⼀场跨越时空的新的信息技术⾰命中,它将⽐⼈类历史上的任何⼀次技术⾰命对社会经济、政治、⽂化等带来的冲击都更为巨⼤,它将改变我们⼈类的⽣产⽅式、⽣活⽅式、⼯作⽅式,以及治理国家的⽅式。

实现社会信息化的关键是各种计算机和通讯设备,但其基础都是半导体和微电⼦技术。

1946年,美国宾⼣法尼亚⼤学莫尔学院诞⽣了世界第⼀台电⼦计算机ENIAC,运⾏速度只有每秒5000次,存储容量只有千位,平均稳定运⾏时间只有7分钟。

当时的专家认为,全世界只要有4台ENIAC就⾜够了。

然⽽,仅仅过了半多世纪,现在全世界的计算机数量已多达数亿台。

造成这个巨⼤变⾰的技术基础就是微电⼦。

现在,电⼦信息产业已经成为全球第⼀⼤产业。

微电子工艺习题参考解答

微电子工艺习题参考解答

创作编号:BG7531400019813488897SX 创作者: 别如克*CRYSTAL GROWTH AND EXPITAXY1.画出一50cm 长的单晶硅锭距离籽晶10cm 、20cm 、30cm 、40cm 、45cm 时砷的掺杂分布。

(单晶硅锭从融体中拉出时,初始的掺杂浓度为1017cm -3) 2.硅的晶格常数为5.43Å.假设为一硬球模型: (a)计算硅原子的半径。

(b)确定硅原子的浓度为多少(单位为cm -3)?(c)利用阿伏伽德罗(Avogadro)常数求出硅的密度。

3.假设有一l0kg 的纯硅融体,当硼掺杂的单晶硅锭生长到一半时,希望得到0.01 Ω·cm 的电阻率,则需要加总量是多少的硼去掺杂?4.一直径200mm 、厚1mm 的硅晶片,含有5.41mg 的硼均匀分布在替代位置上,求:(a)硼的浓度为多少?(b)硼原子间的平均距离。

5.用于柴可拉斯基法的籽晶,通常先拉成一小直径(5.5mm)的狭窄颈以作为无位错生长的开始。

如果硅的临界屈服强度为2×106g/cm2,试计算此籽晶可以支撑的200mm 直径单晶硅锭的最大长度。

6.在利用柴可拉斯基法所生长的晶体中掺入硼原子,为何在尾端的硼原子浓度会比籽晶端的浓度高?7.为何晶片中心的杂质浓度会比晶片周围的大?8.对柴可拉斯基技术,在k 0=0.05时,画出C s /C 0值的曲线。

9.利用悬浮区熔工艺来提纯一含有镓且浓度为5×1016cm -3的单晶硅锭。

一次悬浮区熔通过,熔融带长度为2cm ,则在离多远处镓的浓度会低于5×1015cm -3? 10.从式L kx s e k C C /0)1(1/---=,假设k e =0.3,求在x/L=1和2时,C s /C 0的值。

11.如果用如右图所示的硅材料制造p +-n 突变结二极管,试求用传统的方法掺杂和用中子辐照硅的击穿电压改变的百分比。

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1. What is a wafer? What is a substrate? What is a die?什么是硅片,什么是衬底,什么是芯片答:硅片是指由单晶硅切成的薄片;芯片也称为管芯(单数和复数芯片或集成电路);硅圆片通常称为衬底。

2. List the three major trends associated with improvement in microchip fabrication technology, and give a short description of each trend.列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势,简要描述每个趋势答:提高芯片性能:器件做得越小,在芯片上放置得越紧密,芯片的速度就会提高。

提高芯片可靠性:芯片可靠性致力于趋于芯片寿命的功能的能力。

为提高器件的可靠性,不间断地分析制造工艺。

降低芯片成本:半导体微芯片的价格一直持续下降。

3. What is the chip critical dimension (CD)? Why is this dimension important?什么是芯片的关键尺寸,这种尺寸为何重要答:芯片的关键尺寸(CD)是指硅片上的最小特征尺寸;因为我们将CD作为定义制造复杂性水平的标准,也就是如果你拥有在硅片某种CD的能力,那你就能加工其他所有特征尺寸,由于这些尺寸更大,因此更容易产生。

4. Describe scaling and its importance in chip design.描述按比例缩小以及在芯片设计中的重要性答:按比例缩小:芯片上的器件尺寸相应缩小是按比例进行的重要性:为了优电学性能,多有尺寸必须同时减小或按比例缩小。

5. What is Moore's law and what does it predict?什么是摩尔定律,它预测了什么答:摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数,月每隔18个月便会增加1倍,性能也将提升1倍。

预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番。

第二章6. What is the advantage of gallium arsenide over silicon?砷化镓相对于硅的优点是什么答:优点:具有比硅更高的电子迁移率;减小寄生电容和信号损耗的特性;集成电路的速度比硅电路更快;材料的电阻率更大。

7. What is the primary disadvantage of gallium arsenide over silicon?砷化镓相对于硅的主要缺点是什么答:主要缺点:缺乏天然氧化物;材料的脆性;成本比硅高10倍;有剧毒性在设备,工艺和废物清除设施中特别控制。

8. What is an active component? Give two examples of this type of component.什么是无源元件,举出两个无源元件的例子答:有源器件:在不需要外加电源的条件下,就可以显示其特性的电子元件。

例子:电阻,电容。

9. What are some notable characteristics of bipolar technology? What is biggest drawback to bipolar technology?双极技术有什么显著特征,双极技术的最大缺陷是什么答:显著特征:高速,耐久性和功率控制能力。

最大缺陷:功耗高。

10. What are the benefits of the field-effect transistor (FET)?场效应管有什么优点答:低电压和低功耗。

11. What are the two basic types of FETs? What is the major difference between them?FET的两种基本类型是什么,他们之间的主要区别是什么答:类型:结型(JFET)和金属-氧化物型(MOSFET)半导体。

区别:MOSFET作为场效应管晶体输入端的栅极由一层薄介质与晶体管的其他两极绝缘。

JFET的栅极实际上同晶体管其他电极形成物理的pn结。

12. What are the two categories of MOSFETs? How are they distinguishable from one another? MOSFET有哪两种类型,他们怎样区分答:类型:nMOS(n沟道)和pMOS(p沟道)区分方法:可有各自器件的多数载流来区别。

13. What two IC technologies are used in BiCMOS?BiCMOS使用了哪两种集成电路技术答:采用了CMOS和双极技术14. What could a digital/analog (D/A) converter chipbe used for? What could an analog/digital (A/D) chip be used for?数模转换器芯片能用做什么,模数转换器芯片能用做什么答:数/模转化器芯片可用来提供用做电子机械设备的控制模拟驱动信号。

模/数转换器芯片可用来测量模拟驱动信号的输出。

15. Explain the difference between an enhancement-mode transistor and depletion-mode transistor with regards to their standby condition.解释增强型晶体管和耗尽型晶体管使用情况的区别答:增强型晶体管很好地工作于数字陆机应用中,只需要单极的输入信号控制场效应晶体管。

耗尽型被已经存在的闭合沟道部分开启。

输入电压可以在一个方向变化以提高流过沟道的电流,或者在相反方向降低流过的沟道电流。

如果栅极的输入电压在反向更大地提高,耗尽型晶体管将会断开。

第四章16. Why is it necessary to have monocrystal silicon for wafer fabrication?为什么要用单晶进行硅片制造答:半导体芯片加工需要纯净的单晶硅结构,这是因为单胞重复的单晶结构能够提供制作工艺和器件特性所需要的电学和机械性质。

糟糕的晶体结构和缺陷导致微缺陷的形成。

17.Which crystal plane orientation is most common MOS? Which is most common for bipolar? MOS器件中用的最多的是哪种方向晶向,双极型用的最多的是哪几种答:MOS :(100)面的硅片;双极型:(111)面的硅片18.Define crystal growth. What is the CZ method for crystal growth?定义晶体生长,什么是CZ单晶生长法答:晶体生长:是把半导体级硅的多晶硅块转换成一块大的单晶硅。

CZ单晶生长法:是熔化了的半导体级硅液体变为有正确晶向并且被掺杂成n型或p型的固体硅锭。

19. List seven wafer quality requirements for a silicon wafer.列举硅片的七种质量要求答:物理尺寸;平整度;微粗糙度;氧含量;晶体缺陷;颗粒;体电阻率20. What is an epitaxial layer, and why is it used on wafers?什么是外延层,为什么在硅片上使用它答:在某种情况下,需要硅片有非常纯的与衬底有相同晶体结构的硅表面,还要保持对杂质类型和浓度的控制,这要通过在硅表面沉积一个外延层来达到。

原因是外延层在优化pn结的击穿电压的同时降低了集电极电阻,在适中的电流强度下提高了器件速度。

外延在CMOS集成电路中变得重要起来,因为随着器件尺寸不断缩小它将闩锁效应降到最低。

外延层通常是没有玷污的。

第八章21、What is plasma? Why is RF energy used in plasma?什么是等离子体,为什么要在等离子体中使用RF能量答:等离子是一种中性,高能量,离子化的气体,包含中性原子或分子,带电离子和自由电子。

RF能量的使用可以产生一个高功效的等离子体。

第九章22、List the six distinct production areas in a wafer fab and give a short description of each area.列出芯片厂中6个不同的生产区域并对每一个区域做简单的描述答:扩散:扩散区一般认为是进行高温工艺及薄膜沉积的区域。

光刻:使用黄色莹光管照明使得光刻区与芯片厂中的其他各个区明显不同。

刻蚀:是在硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形。

离子注入:采用高电压和磁场来控制并加速离子。

薄膜生长:主要负责生产各个步骤当中的介质层与金属层的沉积。

抛光:为了使硅片表面平坦化,是通过将硅片表面突出的部分减薄到下凹部分的高度实现。

23、Identify the three production areas where photoresistcoated wafers can be found.确定有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域答:光刻区,刻蚀区和离子注入区24、What is the purpose of the etch process? Name the most common tools used in this area?刻蚀工艺的目的是什么,这个区中最常用的设备是什么答:目的:硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形。

常用设备:等离子刻蚀机,等离子体去胶机和湿法清洗设备。

25、What are the reasons for the thermal anneal process after ion implantation?离子注入后进行退火工艺的原因是什么答:可使裸露的硅片表面生长一层新的阻挡氧化层;高温使得杂质向硅中移动;可使注入引入的损伤得到修复;使杂质原子与硅原子间的共价键被激活,使得杂质原子成为晶格结构中的一部分。

26、What is shallow trench isolation (STI)? What process did it replace?什么是浅槽隔离(STI),它取代了什么工艺答:浅槽隔离(STI)是在衬底制作的晶体管有源区之间隔离区的一种可选工艺。

取代了局域氧化工艺(LOCOS)第十章27、What is the difference between a grown and a deposited oxide layer?生长氧化层和淀积氧化层间的区别是什么答:在升温环境里,通过外部供给高纯氧气使之与硅衬底反应,可以在硅片上得到一层热生长的氧化层;沉积的氧化层可以通过外部供给氧气和硅源,使它们在腔体中反应,从而在硅片表面形成一层薄膜。

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