半導體制造技術.docx

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1、半導體制造技術1.列舉出在一個單晶硅襯底上制作電阻器的三種方法。答：集成電路電阻可以通過金屬膜，摻雜的多晶硅，或者通過雜質(zhì)擴散到襯底的特定區(qū)域中產(chǎn)生。2.什么是平面電容器？描述在硅襯底上制作這種元件的四種技術。答：平面電容器可由金屬薄層，摻雜的多晶硅，或者襯底的擴散區(qū)形成。通常襯底上的電容器由4種基本工藝組成。3.什么是CMOS器件的閂鎖效應？它能引起什么樣的不希望情況？答：CMOS器件中的pn結(jié)能產(chǎn)生寄生晶體管，它能在CMOS集成電路中產(chǎn)生閂鎖效應以致引起晶體管的無意識開啟。4.為什么摻雜材料要在CZ法中加入到熔體中？答

2、：5.描述或畫出4種硅片定位邊的圖。在200mm及以上硅片中用什么代替了定位邊？答：在硅錠上做一個定位邊來標明晶體結(jié)構(gòu)和硅片的晶向。主定位邊標明了晶體結(jié)構(gòu)的晶向，次定位邊標明了硅片的晶向和導電類型。四種定位邊分別為P型（111），P型（100），N型（111），N型（100）。在200mm及以上硅片中用定位槽代替了定位邊。6.描述在硅片廠中使用的去離子水的概念。答：去離子水是在半導體制造過程中廣泛使用的溶劑，在它里面沒有任何導電的離子。它的PH值為7，既不是酸也不是堿，是中性的。它能溶解其他物質(zhì)，包括許多離子化合物和共價化

3、合物。當水分子溶解離子化合物時，它們通過克服離子間離子鍵使離子分離，然后包圍離子，最后擴散到液體中。7.對凈化間做一般性描述。答：8.說明五類凈化間沾污。答：凈化間沾污分為五類：1）顆粒2）金屬雜質(zhì)3）有機物沾污4）自然氧化層5）靜電釋放。9.什么是顆粒？什么是浮質(zhì)？為什么顆粒是半導體制造的一個問題？答：顆粒是能粘附在硅片表面的小物體。懸浮在空氣中傳播的顆粒被稱為浮質(zhì)。對于半導體制造，我們的目標是控制并減少硅片與顆粒的接觸。在硅片制造過程中，顆粒能引起電路開路或短路。它們能在相鄰導體間引起短路。顆粒還可以是其他類型沾污的來

4、源。10.解釋自然氧化層。識別由自然氧化層引起的三種問題。答：如果曝露于室溫下的空氣或含溶解氧的去離子水中，硅片的表面將被氧化。這一薄氧化層稱為自然氧化層。自然氧化層包含某些金屬雜質(zhì)，它們可以向硅中轉(zhuǎn)移并形成電學缺陷。自然氧化層引起的另一個問題在于金屬導體的接觸區(qū)。接觸使得互連線與半導體器件的源區(qū)及漏區(qū)保持電學連接。如果有自然氧化層的存在，將增加接觸電阻，減少甚至可能阻止電流通過。11.描述RCA清洗工藝。答：12.半導體質(zhì)量測量的定義。列出在集成電路制造中12種不同的質(zhì)量測量。陳述使用不同質(zhì)量測量的工藝。答：半導體質(zhì)量測

5、量定義了硅片制造的規(guī)范要求，以確保滿足器件的性能和可靠性。在集成電路制造中的12種不同質(zhì)量測量分別為：1）膜厚2）方塊電阻3)膜應力4）折射率5）摻雜濃度6）無圖形表面缺陷7）有圖形表面缺陷8）關鍵尺寸9）臺階覆蓋10）套刻標記11）電容-電壓特性12）接觸的角度。13.列出芯片廠中6個不同的生產(chǎn)區(qū)域并對每一個區(qū)域做簡單的描述。答：芯片廠可以分成6個獨立的生產(chǎn)區(qū)：擴散（包括氧化，膜淀積和摻雜工藝）光刻，刻蝕，薄膜，離子注入和拋光。擴散區(qū)一般認為是進行高溫工藝及薄膜淀積區(qū)域；光刻的目的是將電路圖形轉(zhuǎn)移到覆蓋于硅片表面的光刻膠

6、上；刻蝕工藝是在硅片上沒有光刻膠保護的地方留下永久的圖形;離子注入采用高電壓和磁場來控制并加速離子，高能雜質(zhì)離子穿透了涂膠硅片的表面。離子注入完成后要進行去膠和徹底清洗硅片。薄膜區(qū)主要負責生產(chǎn)各個步驟中介質(zhì)層與金屬層的淀積；CMP（化學機械平坦化）工藝的目的是使硅片表面平坦化。通過將硅片表面突出的部分減薄到下凹部分的高度實現(xiàn)的。1.生長氧化層與淀積層間的區(qū)別是什么答：在升溫環(huán)境里，通過外部供給高純氧氣使之與硅襯底反應，可以在硅片上得到一層熱生長的氧化層。淀積的氧化層可以通過外部供給氧氣和硅源，使它們在腔體中反應，從而在硅片

7、表面形成一層薄膜。2.說明濕法氧化的化學反應，與干法氧化相比是快還是慢，為什么？答：當反應中有水汽參與，即濕氧化時，氧化反應速率會大大加快，化學反應方程式為：。潮濕的環(huán)境有更快的生長速率是由于水蒸氣比氧氣在二氧化硅中擴散更快，溶解度更高。3.什么導致了氧化層中的應力？答：氧化層的應力是由于Si和Sio2的熱脹冷縮系數(shù)不同造成的，它會導致硅片翹曲。4.為什么氧化前清洗很重要?答：要獲得高質(zhì)量的氧化，硅片的清洗至關重要。諸如顆粒和可動離子沾污（MIC）等污染物對器件的性能和成品率有嚴重影響。例如，如果在柵氧結(jié)構(gòu)的熱生長中存在M

8、IC，當MIC從柵氧漂移到Si/Sio2界面時，將導致閾值電壓長期變化。這對器件的電性能是有害的。對熱氧化工藝，避免MIC和顆粒造成的麻煩，要依靠維持系統(tǒng)處于高度清潔狀態(tài)。5.列舉并描述薄膜生長的三個階段答：淀積膜的過程有三個不同的階段。第一步是晶核形成，成束的穩(wěn)定小晶核形成，這一步發(fā)生在起初少量原子或