大规模集成电路12章作业.docVIP

郭小明 2011060100010 大规模集成电路一二章作业 第一章作业 1、集成电路是哪一年有谁发明的？ 答：1958年的Texas Instruments（美国德州仪器基于锗材料采用单管互连方法制作了一个简单的振荡器，可以使认为第一块雏形集成电路，1959年申请小型化电子电路的专利，并于2000年获得诺贝尔物理学奖。 诺伊斯对集成电路的主要贡献是什么？ 答： 1959年提出的发明平面工艺技术和PN结隔离技术奠定了半导体集成电路的基础，美国仙童公司的Robert Noyce结合其同事Jean Hoerni发明的刻蚀氧化工艺，在电路上淀积金属薄层进行电路连接，使得复杂集成电路成为可能，并在1959年突出平面型晶体管之后，1961年推出用平面工艺制造出的第一块双极型集成电路，从此旋开了集成电路的新篇章。 2000年，Jack Kilby， Robert Noyce获得Nobel物理奖。 MOS场效应管是哪年出现的？ 1960年Jhon Atalla和Dawon Kahng发明了MOS场效应晶体管，1962年美国的RCA公司研制出MOS场效应晶体管，并于1963年研制出第一块MOS集成电路。 4 摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。 第二章作业 1、集成电路的加工有哪些基本工艺？ 答：平面工艺基础：热氧化工艺、扩散工艺、淀积工艺和光刻工艺 2 答：光刻工艺：掩膜版图形通过曝光复制到硅片表面光刻胶上，形成光刻图像，刻蚀未被光刻胶覆盖的部分并去胶。 光刻机：接触式光刻机、接近式光刻机和投影式光刻机。 掩膜版制备：制版系统分为图形处理系统和图形发生器。 光刻过程：在涂上光刻胶之前先进行热氧化处理，淀积一层绝缘的氮化硅薄膜，增加光刻胶与硅片之间的粘附性，以及防止湿法腐蚀时产生。光刻胶用甩胶机涂覆在硅片上。由于光刻胶中有溶剂，需要在80度左右的烘箱中进行烘干。因为集成电路制造是逐层加工的，每次光刻时都要将掩膜版与硅片上的对中记号，保证掩膜版上的图形与硅片上已加工的各层图形套准。将高压银灯G线或I线痛过掩膜版照射硅片上的感光胶，使光刻胶获得与掩膜图形相同的感光图形。将曝光后的硅片浸泡到特定的显影液中，控制时间使光刻胶的曝光部分被溶解掉。掩膜上的图形就被复制到光刻胶上。在120度-200度的温度下烘干残留在光刻胶中的有机溶液，提高光刻胶和硅片的粘接性及光刻胶的耐腐蚀性。以复制到光刻胶上的图形作为掩膜，下层材料进行腐蚀，图形被复制到下层材料商。最后去除光刻胶。 3CMOS集成电路工艺加工过程？ 双阱CMOS工艺要步骤如下。 1、衬底准备：衬底氧化，生长Si3N4。 2、光刻P阱，形成阶版：在P阱区腐蚀Si3N4，P阱注入。 3、去光刻胶，P阱扩散并牛长SiO2。 4、腐蚀Si3N4，N阱注入并扩散：。 5、有源区衬底氧化：生长Si3N4，有源区光刻和腐蚀，形成有源区版。 6、N管场注入光到：N管场注入。 7、场区氧化：肯源区Si3N4和SiO2腐蚀，栅氧化，沟通掺杂(闭值电压调节注入)。 8、多晶硅淀积、掺杂、光刻和腐蚀，形成多晶硅版。 9、NMOS管光刻和注入硼，形成N+版。 10、PMOS管光刻和注入磷，形成P+版。 11、硅片表面生长SiO2薄膜。 12、接触孔光到，接触孔腐蚀。 13、淀积铝，反刻铝．形成铝连线。 4MOS晶体管什么类型？ MOS晶体管PMOS、NMOS二极管。其优化目标是：电路性能，包括时延，噪声、串扰等，同时考虑P/G、Clock、Bus、Interconnect的可布性。布图规划中的模块为软模块。 6、设MOS电路中某层的电阻率ρ=1?·cm,该层厚度是1μm,试计算： （1）有这层材料制作的长度为55μm、宽度为5μm的电阻值 （2）若使用方块电阻的概念，计算该材料的方块电阻值？ 答： R=ρ*（L / W*d ） =(ρ/ d )*(L/W )其中，ρ为电阻率，L，W，和d分别为导体的长，宽和厚度（薄层的厚度）。如果W=L，则R =ρ/ d，称为方块电阻。 R=ρ*（L / W*d ） =(ρ/ d )*(L/W )1?·cm/1 μm* 55μm/5μm = 11*10^4? R = ρ/ d = 1?·cm/1 μm = 1*10^4?