半导体制造工艺期末考试重点复习资料.docx

精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载1、三种重要的微波器件：转移型电子晶体管、碰撞电离雪崩渡越时间二极管、MESFET。2、晶锭获得匀称的掺杂分布：较高拉晶速率和较低旋转速率、不断向熔融液中加高纯度多晶硅，维护熔融液初始掺杂浓度不变。3、砷化镓单晶： p 型半导体掺杂材料镉和锌，n 型是硒、硅和锑硅： p 型掺杂材料是硼， n 型是磷。4、切割打算晶片参数：晶面结晶方向、晶片厚度（晶片直径打算）、晶面倾斜度（从晶片一端到另一端厚度差异） 、晶片弯曲度（晶片中心到晶片边缘的弯曲程度）。5、晶体缺陷：点缺陷（替位杂质、填隙杂质、空位、Frenkel，讨论杂质扩散和 氧化工艺）、线缺陷或位错（刃型位错和螺位错，金属易在线缺陷处析出）、面缺陷（孪晶、晶粒间界和堆垛层错，晶格大面积不连续，显现在晶体生长时）、体缺陷（杂质和掺杂原子淀积形成，由于晶体固有杂质溶解度造成）。6、最大面为主磨面，与 <110>晶向垂直，其次为次磨面，指示晶向和导电类型。7、半导体氧化方法：热氧化法、电化学阳极氧化法、等离子化学汽相淀积法。8、晶体区分于非晶体结构：晶体结构是周期性结构，在很多分子间延展，非晶体结构完全不是周期性结构。9、平稳浓度与在氧化物表面邻近的氧化剂分压值成正比。 在 1000和 1 个大气压下，干氧的浓度 C0 是 5.2x1016 分子数 /cm3，湿氧的 C0 是 3x1019 分子数/cm3。10、当表面反应时限制生长速率的主要因素时，氧化层厚度随时间呈线性变化 X=Bt+/A线性区（干氧氧化与湿氧氧化激活能为2eV,）。氧化层变厚时，氧化剂必需通过氧化层扩散，在二氧化硅界面与硅发生反应，并受扩散过程影响，氧化层厚度与氧化时间的平方根成正比，生长速率为抛物线X2=Bt+抛物线区（干氧氧化激活能是1.24Ev,湿氧氧化是 0.71eV）。11、 线性速率常数与晶体取向有关，由于速率常数与氧原子进入硅中的结合速率和硅原子表面化学键有关。抛物线速率常数与晶体取向无关，由于它量度的是氧化剂穿过一层无序的非晶二氧化硅的过程。12、较薄的氧化层MOSFET栅氧化层用干氧氧化，较厚的用湿氧氧化，如MOS集成电路中的场氧化层和双极型器件，以获得适当隔离和爱护，20nm为界限。13、给定氧化条件下，在 <111>晶面衬底上生成的氧化层厚度大于<100>晶面 衬底，由于 <111>方向线性速率常数更大。值得留意的是温度和时间相同时， 湿氧氧化厚度是干氧的510 倍。14、氧化掩膜厚度一般用试验测量方法获得，主要取决于特定温度和时间下，不能使低掺杂硅衬底发生反型，典型厚度为0.5um1.0um。15、二氧化硅中各掺杂杂质扩散常数依靠氧的密度、性能和结构。16、MOS 器件受氧化层中的电荷和位于二氧化硅-硅界面处势阱影响。17、势阱和电荷的基本类别：界面势阱电荷Qit （由于二氧化硅 -硅界面特性产生，取决于这个界面的化学组分，势阱位于二氧化硅-硅界面处，能态在硅 禁带中，界面势阱密度有取向性，用低温450氢退火进行钝化处理） 。固定电荷 Qf（很稳固，难充电或放电，一般是阳性） 。氧势阱电荷 Qot（与二氧化硅缺陷有关，可以通过低温退火处理排除）。可移动离子电荷Qm（由于钠或其它碱性离子弄脏导致， 高温顺高电场时可在氧化层中移动， 转变阀值电压）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载18、测量氧化层厚度：表面光度法、椭圆偏光法和颜色对比法（主观化，不精确）。19、光刻：将掩膜上的几何图形转移到涂在半导体晶片表面的敏光薄层材料上的工艺过程。20、级别为 M3.5 的干净室（公制），每立方米直径 0.5um 的尘埃粒子数不超过 103.5，大约为 3500 粒子数 /m3。21、曝光设备性能参数：辨论率、对准精度和生产效率.辨论率指能精确转移到半导体表面光刻胶上的最小特点尺寸值。对准精度指各个掩膜与从前刻在硅片上的图形相互套准的程度。生产效率指某次光刻中掩膜在 1 小时内能曝光的硅片数。22、光学曝光法：遮挡式曝光和投影式曝光。遮挡式曝光掩膜和硅片彼此直接接触为接触式曝光（由尘埃粒子引起的缺点：掩膜与硅片接触时，硅片上的尘埃粒子或硅渣会嵌入掩膜，使掩膜永久性损伤，使随后使用它曝光的每个硅片有缺陷） ，彼此特别靠近为接近式曝光（将掩膜受损程度减至最小） 。23、一个完整的集成电路工艺流程需要1520 层不同的掩膜。24、标准尺寸的掩膜衬底是由15x15cm2，厚度为 0.6cm 的玻璃平板制成。25、掩膜的主要指标是密度缺陷，掩膜制造过程或以后的图形曝光过程可能会给掩膜带来缺陷。26、 光刻胶是一种对辐照敏锐的化合物，可分为正性和负性，正胶的曝光部分在显影时更易于溶解而去掉，所得图形与掩膜上相同，负胶曝光部分在显影时不易被溶解，所得图形与掩膜上相反。正胶组成：感光剂、树脂基片和有机溶剂，曝光前，感光剂不易溶于显影液，曝光后，曝光区内的感光剂由于吸取了能量导致化学结构发生变化，在显影 液中可被溶解，显影后，曝光区内的光刻胶被去掉。负胶是一种含感光剂的聚合物。曝光后，感光剂吸取光能转变为化学能引起链接反应，是聚合物分子间发生交联，不易溶于显影液，经显影，未曝光部分被溶解，负胶缺点是显影时间刻胶吸取显影液溶剂膨胀，限制了负胶辨论率。27、辨论率增强技术：相移掩膜和光学邻近效应校正。28、电子束曝光优点：能生成亚微米线宽的光刻胶图形，自动化程度高，掌握精确，比化学曝光法的聚焦好，而且能直接在半导体晶片上形成图形而不需掩膜。缺点电子束曝光机的产出率低，在分变率小于0.25 m 时，每小时只能加工 10 片左右的晶片，只适于生产掩膜或制造少量定制电路或者验证设计之用。29、聚焦电子束扫描方式：光栅扫描和矢量扫描（节约时间）。30、光学曝光中，辨论率受光衍射限制，电子束曝光中就受电子散射限制。31、电子束在某处的辐照影响邻近区域的辐照现象为邻近效应。32、离子束曝光由于离子质量较大，散射只用比电子如，故其比光学、X 射线或电子束曝光技术有更高的辨论率。离子束曝光系统：扫描焦聚束系统和掩膜束系统。33、曝光法：电子束曝光、超紫外光曝光、X 射线曝光、离子束曝光和光学曝光。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载34、湿法化学刻蚀机理：反应物通过扩散运输到反应表面、化学反应发生在此表面、通过扩散将反应生成物从表面移除。35、最常用的刻蚀剂是硝酸和氢氟酸在水或醋酸中的混合液。36、对硅晶格， <111>晶面比 <110>晶面和 <100>晶面的每隔单元上有更多的化学键，故 <111>晶面上的刻蚀速率应当较小。37、二氧化硅的湿法刻蚀通常使用添加或不添加氟化铵的HF 稀释溶液。38、室温下浓 HF 溶液、HF 稀释溶液或煮沸的磷酸溶液可对硅的氮化物薄膜进行刻蚀。39、典型刻蚀液是 73%的磷酸、 4%的硝酸、3.5%的醋酸和 19.5%的去离子水混合溶液，温度在30到 80间。40、湿法刻蚀进行图形转移的缺点是掩膜层下有横向钻蚀，导致刻蚀后图形辨论率下降。41、干法刻蚀就是等离子体帮助刻蚀， 利用低压放电等离子体技术刻蚀方法，包括等离子体刻蚀、反应离子刻蚀、溅射刻蚀、磁增强反应离子刻蚀，反应 离子束刻蚀和高密度等离子体刻蚀。42、 等离子体刻蚀工艺步骤：刻蚀反应剂在等离子体中产生。反应剂以扩散方式通过不流淌的气体边界层到达表面。反应剂吸附在表面。发生化学反应和离子轰击等物理效应生成可挥发性化合物。这些化合物从表面解析出来， 通过扩散回到等离子体气体中，然后由真空装置抽出。43、等离子体刻蚀技术基于低压时在气体中产生的等离子体。基本方法是物理方法和化学方法。44、大部分等离子体工艺释放红外线到紫外线范畴内的射线。45、硅沟槽刻蚀：随着器件特点尺寸的减小，由于需要在电路器件与DRAM储备单元的贮存电容之间进行隔离，硅片表面面积也相应削减了。这些表面 隔离区可以通过对硅衬底刻蚀出沟槽，并用适当的电介质或导电材料填充来 削减，深沟槽（ <5m）主要形成储备电容，浅沟槽（<1m）用来隔离。46、氯基和溴基的化学剂对硅有较高的硅刻蚀速率，且对二氧化硅掩膜具有较高的刻蚀挑选性。 HBr+NF3+SF6+O2 的混合气体来形成大约7m 深的沟槽电容，这种气体可以用于浅沟槽隔离的刻蚀。47、在铝刻蚀过程中加入含碳的气体CHF3 或 N2 以形成侧壁钝化，获得各向异性刻蚀成效。48、掺杂是将肯定数量的杂质掺入半导体材料的工艺，作用是转变半导体材料的电学特性。扩散和离子注入是主要掺杂方法。49、对于硅扩散，硼常用作p 型杂质，砷和磷为n 型杂质。50、 高温下，晶格原子在格点平稳位置邻近振动，基质原子可能获得足够能量脱离晶格格点成为间隙原子，而产生一个空位，邻近杂质原子可以移到该空位，这种扩散机制为替代式扩散。间隙杂质原子从一个位置运动到另一个位置却不占据格点，称为填隙式扩散。51、费克扩散方程或法就：52、扩散工艺的结果用三种测量方式进行评估：结深、薄层电阻和扩散层的杂质分布。53、扩散分布也可以用电容电压法测量。54、测量总杂质分布更精确的方法是二次离子质谱法（SIMS）。55、低温时扩散率为本征扩散率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载56、非本征扩散区域内，扩散率与杂质浓度有关，而且扩散和相继的扩散之间存在相互作用和协同效应。57、离子注入将具有肯定能量的带电粒子掺入到衬底中，注入能量在1keV到 1MeV 间，所对应离子分布的平均深度范畴是10nm 到 10 m。58、离子从进入晶片到停止在晶体中所经过的总距离称为射程R，从今距离在入射轴上的投影称投影射程Rp，投影射程的统计涨落为投影偏差 p。59、降低沟道效应方法：掩盖一层非晶体的表面层。将硅晶片晶向偏转。在晶片表面制作一个损耗层。60、外延层生长技术有化学气相淀积和分子束外延。61、分子束外延式指在具有极高真空度的环境中，一束或多束热原子流或者分子流与晶体表面发生反应而生成外延层的工艺。62、真空技术参数 -分子碰撞率 ，即单位时间衬底的单位面积上多少分子与其碰撞，是分子质量、温度和压强的函数=p（2mkT） 1/2。63、异质外延式指外延层与衬底是两种不同的半导体，且外延层必需保持抱负化的界面，意味过界面的原子键必需连续。64、三种外延层的生长：晶格匹配外延、应力外延和无应力外延。65、外延层中的缺陷：来自衬底的缺陷（采纳没有位错的半导体衬底防止）。 来自界面的缺陷（衬底表面必需完全清洗或采纳方程SiCl4+2H2 Si+4HCl的逆反应进行现场反蚀） 。沉积物或位错环。低角晶粒间界。刃型位错。66、磷玻璃流：低温淀积的磷玻璃（掺P 的 SiO2）在加热时会变软而流淌，形成光滑表面， 所以常常采纳这种SiO2 作为相邻金属层间的绝缘体。 适合采纳磷的浓度为 6%8%。67、减小 ULSI 电路中 RC 常数，需要互连材料具有低电阻率和掩膜层低电容。68、保证正确操作， DRAM 中储备电容必需保持为定值。但对于平面结构，随着 DRAM密度增加面积减小，故膜的介电常数必需增加。69、多晶硅作为 MOS 器件的栅电极缘由多晶硅电极牢靠性方面性能优于铝。70、金属常用物理气相淀积方法蒸发、电子束蒸发、 等离子溅射淀积和溅射。71、降低互连网络的PC 时间推迟，同时需要高电导率的导线和低介电常数的绝缘体。铜的优势是具有更高的电导率和电迁移抵挡才能。72、CMP方法的主要部分 ;待抛的表面。垫板，是使机械行为传到被抛表面的关键媒介。抛光液，供应了化学和机械两种成效。73、电阻划分： 方块电阻，由注入工艺打算。 L/W 的比率，由图形尺寸打算。每个末端接触空面积近似为单位面积的0.65 倍。74、集成电路电容： MOS 电容和 p-n 结电容。75、全部的 CMOS 电路都潜在存在着麻烦的闩锁问题，闩锁与寄生的双极型晶体管有关。排除闩锁问题的有效技术室采纳深槽隔离。76、硅的高温顺长时间氧化使得沟道阻挡层注入的离子侵入了有源区，使阀值电压 VT 漂移。77、BiCMOS 技术是将 CMOS 和双极型器件结构结合在单一IC 芯片中。缘由在于制造一种新的IC 芯片，同时具有 CMOS 和双极型器件的优点。 COMS在功耗、噪声容限和封装密度有优势，双极型在开关速度、电流驱动才能和模拟信号处理才能方面有优势。78、砷化镓缺乏高质量的绝缘膜。可编辑资料 - 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