半导体工艺复习题..doc

填空’ 简答’ 判断’ 综合’ 第一单元 固溶度 有坩埚 无坩埚 3.外延工艺按方法可分为哪些 气相外延 4.Wafer的中文含义是什么目前常用的材料有哪两种 晶圆硅和锗 .自掺杂效应与互扩散效应 左图 自掺杂效应的影响： 改变外延层和衬底杂质浓度及分布 对p/n或n/p硅外延，改变pn结位置 右图 不是本征效应，是杂质的固相扩散带来（低温减小、消失） 6.什么是外延层？为什么在硅片上使用外延层？ 1)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，通过外延技术在硅表面沉积一个新的满足上述要求的晶体膜层，该膜层称为外延层。 2)在硅片上使用外延层的 7.常用的半导体材料为何选择硅 1）硅的丰裕度。硅是地球上第二丰富的元素，占地壳成分的25%；经合理加工，硅能够提纯到半导体制造所需的足够高的纯度而消耗更低的成本。 2）更高的熔化温度允许更宽的工艺容限。硅 1412℃锗 937 3）更宽的工作温度。用硅制造的半导体件可以用于比锗 更宽的温度范围，增加了半导体的应用范围和可靠性 4）氧化硅的自然生成。氧化硅是一种高质量、稳定的电绝缘材料，而且能充当优质的化学阻挡层以保护硅不受外部沾污；氧化硅具有与硅类似的机械特性，允许高温工艺而不会产生过度的硅片翘曲 8.液相掺杂浓度计算 第二单元 1.二氧化硅结构中的氧原子可分为哪几种？（P66） 桥键氧原子和非桥键氧原子 SiO2的掩蔽作用 j小于SiO2本身的厚度XSiO2 掩蔽条件 3.杂质在硅中的扩散方式有哪些？ 恒定表面源扩散和限定表面源扩散 扩散和离子注入 注入离子在靶内的能量损失分为两个彼此独立的过程：核碰撞（nuclear stopping）和 6.氧化物有哪两个生长阶段？（P77） 化学反应控制阶段和扩散控制阶段 ） 任何一种杂质在不同相中的溶解度是不相同的当两个相紧密接触时原来存在某一相中的杂质将在两相之间重新分配直到在两相中浓度比为某一常数为止即在界面两边的化学势相等这种现象称为分凝现象分凝系数是衡量分凝效应强弱的参数 9.离子注入能够重复控制杂质的浓度和深度，因而在几乎所有应用中都优于扩散。（×） 10.硅中的杂质只有一部分被真正激活，并提供用于导电的电子和空穴（大约3%-5%），大多数杂质仍然处在间隙位置，没有被电学激活。（√） 11.离子注入会将原子撞击出晶格结构而损失硅片晶格，高温退火过程能使硅片中的损伤部分或者绝大部分得到消除，掺入的杂质也能得到一定比例的电激活。（√） 12.什么是扩散工艺？（P98） 扩散是微电子工艺中最基本的工艺之一，是在约1000℃的高温、p型或n型杂质气氛中，使杂质向衬底硅片的确定区域内扩散，达到一定浓度，实现半导体定域、定量掺杂的一种工艺方法，也称为热扩散。 13.氧化增强扩散/氧化阻滞扩散 氧化增强扩散 原因是氧化诱生堆垛层错产生大量自填隙Si，间隙-替位式扩散中的“踢出”机制提高了扩散系数。 氧化阻滞扩散 14.什么是沟道效应？抑制方法？ 1）沟道效应：衬底为单晶材料，离子束准确的沿着晶格方向注入，几乎不会受到原子核的散射，其纵向分布峰值与高斯分布不同。一部分离子穿过较大距离。 2）抑制方法 硅片偏转一定角度注入 使用质量较大的原子注入 大剂量注入（形成非晶层） 隔介质膜注入 15.离子注入后为什么要退火？（P146） 1）氧化生成保护膜 3）修复损伤 4）激活注入杂质 第三单元 APCVD、LPCVD、PECVD和HDPCVD中文名称分别是？ 常压化学气相淀积低压化学气相淀积等离子增强化学气相淀积和高密度等离子体化学气相淀积 淀积工艺方法是 3.CVD反应器的冷壁反应物只加热硅片和硅片支持物 4.CVD是利用某种物理过程例如蒸发或者溅射现象实现物质的转移即原子或分子由源转移到衬底 5.气体直流辉光放电分为哪几个区？其中辉光放电区包括哪几个区？溅射区域选择在哪个区？（P176） 分为暗流区，汤生放电区，辉光放电区，电弧放电区 辉光放电区分为 d-e：正常辉光放电区 e-f反常辉光放电区 其中溅射选定区域在反常辉光放电区 准备→抽真空→预蒸→蒸发→取片 7.蒸发的最大缺点是不能产生均匀台阶覆盖，但是可以比较容易的调整淀积合金的组分（×） 8.LPCVD紧随 9. 台阶覆盖与接触孔口（P225） 准直溅射技术是在高真空溅射时在衬底正上方插入一块有高纵横比孔的平板称为准直器 溅射原子的平均自由程足够长则在准直器与衬底之间几乎不会发生碰撞因此只有速度方向接近于垂直衬底表面的溅射原子才能通过准直器上的孔到达衬