半導(dǎo)體制造導(dǎo)論

1、第五章早刖1至少列出三種重要的加熱制程氧化，退火，沉積是三種重要的加熱制程2說明直立式和水平式爐管的基本系統(tǒng)并列出直立式爐管的優(yōu)點(diǎn)氣體輸送系統(tǒng)，制程爐管，控制系統(tǒng)，氣體排放系統(tǒng)，裝載系統(tǒng)。LPCVD的話再加上真空系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，微粒污染較低，能夠處理大量的晶圓，均勻性較佳，維修成本較低3說明氧化制程氧化是最重要的制程之一，它是一種添加制程，把氧氣加到硅晶圓上，在晶圓表面形成二氧化硅4說明氧化前清洗的重要性氧化制程前的硅晶圓表面清洗是十分重要的，因?yàn)槭艿轿廴镜谋砻鏁?huì)提供成核位置而形成二氧化硅多晶體層5辨認(rèn)干式氧化和濕式氧化制程及應(yīng)用的差異性干式制程：閑置狀態(tài)下通入凈化氮?dú)鈿怏w閑置狀態(tài)下通入

2、制程氦氣氣體 在制程氮?dú)饬飨掳丫е弁迫敕从碃t管一一氮?dú)夥諊律郎匾灰坏獨(dú)夥譃橄逻_(dá)到穩(wěn)定溫度 一一關(guān)閉氮?dú)?，通入氧氣和氯化?關(guān)閉氧氣，通入氮?dú)?，進(jìn)行退火 氮?dú)夥諊陆禍?氦氣氛圍 下拉出晶舟一一進(jìn)行下一批操作濕式制程：閑置狀態(tài)下通入凈化氮?dú)鈿怏w 閑置狀態(tài)下通入制程氦氣氣體通入氮?dú)鈿饬骱痛罅垦鯕庖灰煌ㄈ氲獨(dú)鈿饬骱痛罅垦鯕?，推入晶舟一一通入氮?dú)鈿饬骱痛罅垦鯕?，開始升溫一一通入氮?dú)鈿饬骱痛罅垦鯕?，達(dá)到穩(wěn)定溫度一一注入氧氣并關(guān)掉氮?dú)庖灰环€(wěn)定氧氣氣流打開氫氧氣流，并點(diǎn)燃 一一穩(wěn)定氫氣流一一利用氧氣和氫氣進(jìn)行蒸汽氧化反應(yīng)關(guān)閉氫氣，通入氧氣 一一關(guān)閉氧氣，通入氮?dú)?一一進(jìn)行下一批操作濕式氧化具有較高的生長(zhǎng)速

3、率，干式氧化的生長(zhǎng)速率比濕式的低，但干式氧化生長(zhǎng)的薄膜品質(zhì)比濕式的好。薄的氧化層如屏蔽氧化層，襯墊氧化層，柵極氧化層通常用干式氧化6說明擴(kuò)散處理擴(kuò)散是一種物理現(xiàn)象，是因?yàn)榉肿邮艿綗徇\(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)而使物質(zhì)由濃度高的地方移向濃度低的地方7說明為何離子注入可以可以取代擴(kuò)散來對(duì)硅進(jìn)行摻雜擴(kuò)散無法單獨(dú)控制摻雜物的濃度和接面深度，擴(kuò)散是個(gè)等向過程。 離子注入能對(duì)摻雜物的濃度和摻雜物的分部提供較佳的控制8舉出至少三種高溫沉積制程。外研硅沉積 多晶硅沉積 LPCVD氮化物沉積9說明注入后退火處理的必要性在離子注入過程中，哪些高能量的摻雜物離子會(huì)對(duì)靠近晶圓表面的硅晶體結(jié)構(gòu)造成廣泛的破壞。在退火中能加品格損傷修復(fù)，以

4、使其恢復(fù)單晶結(jié)構(gòu)并活化摻雜物10. 說明快速加熱制程的優(yōu)點(diǎn)。快速加熱制程以每秒 50到250攝氏度的速率來升高溫度，相比較之下，高溫爐制程的速率只有每分鐘5到10度，他控制熱積存的能力要比高溫爐好早后2敘述一種熱氧化制程，為何在硅的局部氧化形成是，氧化薄膜會(huì)向硅基片內(nèi)生長(zhǎng)3形成整面全區(qū)氧化層同城使用何種氧化制程，干式或濕式？請(qǐng)解答你的答案濕式。全區(qū)氧化層對(duì)精度要求不高，濕式氧化的速率較快，能在短時(shí)間內(nèi)生長(zhǎng)出厚的整面全區(qū)氧 化層。4氫氧燃燒氧化制程和其他濕氧化裝系統(tǒng)相比較的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)可以準(zhǔn)確地控制氣體流量，省略處理氣體和液體的需求。缺點(diǎn)要使用易燃易爆的氫氣。5為何氫氧燃燒氧化制程中的H2:O2注

5、入比例要略小于2 : 1要確保氫氧反應(yīng)過程中有超量的氧氣來把氫氣全部消耗完。不然氫氣會(huì)累積在反應(yīng)爐管中肯能造 成爆炸6列出柵極氧化制程中說用到的全部氣體，并說明每一種氣體說扮演的角色。7當(dāng)溫度增加時(shí)，氧化層的生長(zhǎng)速率如何變化？當(dāng)壓力增加時(shí)，對(duì)氧化層的生長(zhǎng)速率又有何種效應(yīng)。溫度加大時(shí)，分子活化能增大，氧化層生長(zhǎng)速度加大。增大壓力生長(zhǎng)速度變大8.IC芯片制造中會(huì)用到襯墊氧化層，阻擋氧化層，柵極氧化層，屏蔽氧化層和全區(qū)氧化層，其中哪種 最薄，哪種最厚。襯墊氧化層100-200A，阻擋氧化層100-200A，柵極氧化層30-120A，屏蔽氧化層200A 全區(qū)氧 化層3000-5000A 柵極氧化層最薄

6、，全區(qū)氧化層最厚9即使擴(kuò)散摻雜制程中可能不再使用高溫爐，但為什么一般仍稱高溫爐為“擴(kuò)散爐”早期最常使用到的硅摻雜工具就是高溫石英爐，因此擴(kuò)散爐這個(gè)稱謂就沿用到今11. 列出擴(kuò)散摻雜處理程序的三步步驟摻雜氧化層的沉積，氧化反應(yīng)和驅(qū)入12. 為什么二氧化硅能夠做作為擴(kuò)散的遮蔽層用？大多數(shù)和半導(dǎo)體制程相關(guān)的摻雜物在二氧化硅中的活化能都高于其在單晶硅中的活化能，因此他 們?cè)诙趸柚械臄U(kuò)散速度遠(yuǎn)小于在單晶硅中的擴(kuò)散速度。所以二氧化硅可以作為擴(kuò)散的遮蔽層使 用。但磷是例外13什么是接面深度擴(kuò)散出去的摻雜物濃度等于基片摻雜物濃度之處。14. 敘述鈦金屬硅化合物制程。15. 為什么晶圓在注入后必須以高溫來退

7、火？使用RTA制程進(jìn)行這項(xiàng)退火處理應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)是什么非晶態(tài)硅中的摻雜物原子會(huì)比那些鍵在單晶晶格中的摻雜物原子擴(kuò)散快些，當(dāng)溫度較低時(shí)，擴(kuò)散步驟的速度會(huì)比退火步驟快；然而在高溫下（1000度），退火步驟快些。RTA不但快速能夠減少摻雜物在退火過程時(shí)的擴(kuò)散情形，而且具有極佳的熱積存控制能力16. 敘述PSG的再流動(dòng)過程。我們能夠使得USG再流動(dòng)嗎？為什么在溫度超過1000度時(shí)，PSG軟化并開始流動(dòng)。 軟化后PSG會(huì)在表面張力的作用下流動(dòng)而使得介電 質(zhì)的表面更加圓滑平坦，這樣可以改善微影制程的解析度并使后續(xù)的金屬化制程更加的順利。不能,USG用在IMD制程中，IMD制程溫度不能超過 400 USG要求的

8、溫度比較高，會(huì)使金屬層融化。17. 列出可用于P型摻雜多晶硅LPCVD制程中的制程氣體。18. 為什么在低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD氮化硅制程中使用的氮源材料和氨氣而不是氮?dú)狻?9. RTP系統(tǒng)的升溫速度是多少？高溫爐的升溫速度是多少？為什么高溫爐的溫度增加速率無法和RTP系統(tǒng)一樣快50-250 度/S 5-10 度/MIN高溫爐由于熱容量大，因此制程爐管或者是制程反應(yīng)室的溫度只能慢慢地升高或者降低20. 和RTP系統(tǒng)相比，高溫爐系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是什么。高產(chǎn)量和低成本早刖1列出組成光阻的四個(gè)成分感光劑，聚合體，溶劑，添加劑2敘述正負(fù)光阻間的差異正光阻的圖像會(huì)和光罩或倍縮光罩上的圖像一樣，負(fù)光阻的圖像

9、則是相反的圖像3敘述微影制程的順序。光阻涂布曝光顯影4列出四種對(duì)準(zhǔn)和曝光系統(tǒng)，并指出在IC生產(chǎn)中哪種的解析度和使用率都最高接觸式映象機(jī)鄰接式映象機(jī)投影式映象機(jī)步進(jìn)機(jī)步進(jìn)機(jī)的解析度和使用率最高5敘述晶圓在晶圓軌道機(jī)-步進(jìn)機(jī)整合系統(tǒng)中的移動(dòng)方式晶圓一一預(yù)備處理反應(yīng)室一一自旋涂布機(jī)一一冷卻平板一一步進(jìn)機(jī)一一加熱平板一一顯影機(jī)一一冷 卻平板6說明解析度和景深及數(shù)字孔徑的關(guān)系。一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)所能達(dá)到的最小解析度是由光的波長(zhǎng)和系統(tǒng)的數(shù)值孔徑?jīng)Q定的R=K1*波長(zhǎng)/數(shù)值孔徑DOF=K*波長(zhǎng)/（ 2*數(shù)值孔徑的平方）較大的數(shù)值孔徑，較小的波長(zhǎng)能達(dá)到較佳的解析度數(shù)值孔徑越大景深越小早后1什么是微影技術(shù)微影技術(shù)是圖案

10、化制程中將設(shè)計(jì)好的圖案從光罩或倍縮光罩上轉(zhuǎn)印到晶圓表面的光阻上所使用的技術(shù)。3列出光阻的四種成分，并解釋他們的功能1感光劑，是一種感光性很強(qiáng)的有機(jī)化合物，能夠控制并調(diào)整光阻在曝光過程中的光化學(xué)反應(yīng)。2聚合體：是附著在晶圓表面上的有機(jī)固態(tài)材料，在當(dāng)作圖案轉(zhuǎn)移過程中的遮蔽層時(shí)，它能耐得住刻蝕和離子注入制程 3溶劑，是一種溶解聚合物和感光劑的一種液體，并使聚合體和感光劑懸浮在液態(tài)的光阻中4添加劑可以控制并調(diào)整光阻在曝光中的光化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到最佳的微影解析度4列出微影技術(shù)制程的九個(gè)步驟。清洗晶圓一一預(yù)備處理過程一一光阻涂布 硬烘烤一一圖案檢視軟烘烤一一對(duì)準(zhǔn)和曝光一一曝光后烘烤一一顯影如刻蝕，離子注入和

11、熱處理， 氧化，CVD, PVD和CMP。就算晶圓上沒有污染我，進(jìn)一步的清洗仍可以使光阻5. 為何晶圓在光阻涂布之前需要清潔晶圓在微影制程前已經(jīng)通過先前的制程， 晶圓上可能存在一些有機(jī)污染物和無極污染物, 在晶圓表面上有較佳的附著能力6. 預(yù)考和底漆涂布的目的是什么1預(yù)考是為了去除吸附在晶圓表面上的濕氣，提高光阻的附著能力。2底漆涂布可以弄濕晶圓的表面且增進(jìn)有機(jī)的光阻與無機(jī)的硅揮著硅化合物表面之間的吸附力7. 列出兩種底漆涂布的方法。哪一個(gè)是先進(jìn)集成電路工廠較喜歡使用的方法？為什么蒸汽底漆層涂布和自旋底漆層涂布。蒸汽底漆層涂布更受偏愛。因?yàn)樗軠p少由液態(tài)化學(xué)藥制品 所夾帶的微粒物質(zhì)造成的表面污

12、染。8. 哪些因素會(huì)影響到光阻自旋涂布的厚度和均勻性光阻的粘滯性，表面張力，光阻的干燥特性，自旋轉(zhuǎn)速，加速度以及自旋的時(shí)間。光阻自旋涂布 的厚度和均勻性對(duì)加速度尤其敏感9. 軟烘烤的目的是什么？列出烘烤過度和烘烤不足的后果軟烘烤可以增進(jìn)光阻在晶圓表面的附著力。烘烤過度：會(huì)導(dǎo)致光阻過早的聚合作用而引起曝光不靈敏。烘烤不足：所引起的硬化不足和果凍狀的光阻，在晶圓進(jìn)行期間都會(huì)造成小幅度的震動(dòng)，這都 足以在光阻上產(chǎn)生不清晰的圖像11. 控制曝光制程的因素是什么曝光強(qiáng)度和曝光時(shí)間。高強(qiáng)度的光源對(duì)于達(dá)到高解析度和高生產(chǎn)量是很重要的12. 試解釋曝光后烘烤的目的。在PEB中烘烤過度和烘烤不足的后果降低駐波效

13、應(yīng)。烘烤不足將不足以消除駐波效應(yīng)，過度烘烤將影響光阻的聚合作用且影響到顯影 的制程13. 列出顯影的三個(gè)步驟顯影，洗滌，干燥14. 試解釋硬烘烤的目的。假如光阻烘烤過度與烘烤不足會(huì)產(chǎn)生什么問題硬烘烤會(huì)去除光阻中的殘余溶劑，增加光阻的強(qiáng)度，借著更進(jìn)一步的聚合作用來改進(jìn)光阻刻蝕和離子注入的抵抗力。同時(shí)由于更進(jìn)一步的加熱脫水二增加光阻在晶圓上的附著力。烘烤不足會(huì)造成光阻的高刻蝕速率并影響到它在晶圓上的附著力。烘烤過度會(huì)造成很差的解析度15. 列出微影技術(shù)制程之后的晶圓制程離子注入或者刻蝕16. 為何晶圓在進(jìn)入下一個(gè)制程步驟之前需要檢視如果晶圓無法通過檢視，則光阻要被剝除而晶圓要被送回重做。在刻蝕和離

14、子注入制程之前，光 阻上的圖案只是暫時(shí)的?？涛g和離子注入將是永久的。如果檢視法相出錯(cuò)，則微影技術(shù)制程可以重做 晶圓。如果一個(gè)錯(cuò)的圖案已經(jīng)被刻蝕或者注入了，那晶圓就報(bào)廢了17. 試解釋尋求一個(gè)高強(qiáng)度及短波長(zhǎng)光源的理由波長(zhǎng)越短，圖案解析度越好。高強(qiáng)度的光源曝光所需時(shí)間較短，也能達(dá)到較好的解析度。高強(qiáng)度 的光源對(duì)于達(dá)到高解析度和高生產(chǎn)量是很重要的18. 為何在次四分之一微米的集成電路制造上需要CMP制程當(dāng)最小圖形尺寸縮小到四分之一微米的時(shí)候，再流動(dòng)制程本身無法符合高微影及吸毒對(duì)于表面平坦化的要求，太過緊湊的熱積存也限制了再流動(dòng)制程的應(yīng)用，這個(gè)時(shí)候必須要CMP制程19. 光學(xué)微影技術(shù)極可能無法在納米元

15、件的圖案化步驟上。為什么納米元件圖形尺寸比可見光的波長(zhǎng)還短20. 至少列出兩種在未來肯能取代光學(xué)微影技術(shù)的另類微影技術(shù)極紫外線微影系統(tǒng)（EUV） X光微影系統(tǒng)，電子束微影系統(tǒng)，離子束微影系統(tǒng) 刪除了章前和章后一樣的問題第七章早刖1. 解釋等離子體等離子體是有著帶電與中性粒子之準(zhǔn)中性的氣體2. 列出等離子體的三種主要成分等離子體由中性原子或分子，電子（負(fù)電），離子（正電）構(gòu)成3. 列出等離子體中的主要三種碰撞并且辨別其重要性離子化碰撞當(dāng)電子和一個(gè)原子或者分子相碰撞時(shí)，他會(huì)將部分的能量傳遞至原子核或分子核說 束縛的軌道電子上。如果軌道電子獲得的能量足以脫離核子的束縛，他就會(huì)變?yōu)樽杂呻娮蛹ぐl(fā)松弛碰撞

16、 有事軌道電子無法從撞擊電子中獲得足夠的能量來逃脫原子核的束縛，然而，如 果碰撞能夠給傳遞足夠的能量而使軌道電子躍升到能量更高的軌道層中，這個(gè)過程就稱之為激發(fā)。 激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，在激發(fā)軌道下的電子無法在此能量較高的軌道層中停留較常的時(shí)間，它就會(huì)掉回原來的能階分解碰撞 當(dāng)電子和分子碰撞時(shí)，如果因撞擊二傳遞到分子的能量會(huì)比分子的鍵結(jié)能量要高時(shí)， 就會(huì)打破化學(xué)鍵產(chǎn)生自由基4. 列出在化學(xué)氣相沉積 CVD和刻蝕制程中使用等離子體的好處CVD使用等離子體的好處:1在較低的溫度下達(dá)到高沉積速度。2利用離子轟擊來控制沉積薄膜的應(yīng)力。3利用以氟為主的等離子體對(duì)沉積反應(yīng)室進(jìn)行干式清洗4高密度等離子體源具有優(yōu)異的間

17、隙填充能力等離子體刻蝕優(yōu)點(diǎn)除了包括非等向性刻蝕輪廓，自動(dòng)終端點(diǎn)偵測(cè)和化學(xué)品消耗量較低外，還具有合理的高刻蝕速率，好的選擇性和好的刻蝕均勻性5辨別等離子體增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積PECVD和等離子體刻蝕制程之間的重要差異CVD制程是添加材料到基片的表面，而刻蝕制程是將材料從基片的表面移除?？涛g制程在較低的壓力下進(jìn)行。低壓和高抽氣速率有助于增加離子轟擊及從刻蝕反應(yīng)室移除刻蝕副產(chǎn)品。PECVD制程通常是在比刻蝕制程要高的壓力下進(jìn)行。6說出至少兩種以上的高密度等離子體系統(tǒng)感應(yīng)耦合等離子體源（ICP）和電子回旋共振等離子體源（ ECR 7定義并說明平均自由路徑以及它和壓力之間的關(guān)系平均自由程是指粒子于粒子碰撞

18、前能夠移動(dòng)的平均距離。=1（1.414n ）.壓力增大，自由程變小，壓力減小，自由程變大8. 定義并說明磁場(chǎng)在等離子體上的效應(yīng)有助于在低壓下產(chǎn)生并維持高密度的等離子體源。離子在磁場(chǎng)中的軌道不同，他們會(huì)從磁場(chǎng)中的 不同位置射出。這樣可以精確地選擇所學(xué)要的離子，并舍棄不需要的離子9. 敘述離子轟擊以及它和等離子體制程之間的關(guān)系。由于電子的移動(dòng)速度比離子要快得很多，因此靠近等離子體的東西都會(huì)帶上負(fù)電。帶負(fù)電的電極 會(huì)排斥帶負(fù)電的電子而吸引帶正電的離子，因此電極附近的離子會(huì)比電子多很多。因正電荷和負(fù)電荷的差值而在電極附近形成一個(gè)肖層電位，肖層電位會(huì)加速離子朝向電極移動(dòng)，造成離子轟擊。離子轟擊對(duì)于濺鍍沉

19、積，刻蝕和CVD薄膜應(yīng)力控制都非常重要早后2. 傳統(tǒng)的PECBD反應(yīng)室中的游離化速率是多少百萬分之一到千萬分之一4.PECVD制程如何在較低的溫度下達(dá)到較高的沉積速度當(dāng)?shù)入x子體制程一開始產(chǎn)生后，任何在等離子體中由分解碰撞說產(chǎn)生的自由基能有效地化學(xué)反應(yīng) 速率，這樣會(huì)明顯增加沉積速率6. 等離子體中的哪種成分移動(dòng)速度最快電子。由于電子最輕也最小，因此他比離子和中性分子更容易吸收外界的電力供應(yīng)能量7. 當(dāng)射頻功率增加時(shí)，直流偏壓會(huì)如何改變射頻功率增加時(shí)，射頻電位的振幅也增加。而等離子體電位和直流偏壓也會(huì)增加8. 說明等離子體轟擊在刻蝕，PECVD以及濺鍍PVD制程中的重要性由電子解離分子而產(chǎn)生的自由

20、基，會(huì)大大地提高CVD和刻蝕制程的兩者的化學(xué)反應(yīng)速率。等離子體中受到激發(fā)-松弛機(jī)制而產(chǎn)生的輝光能夠確實(shí)地指出在等離子體刻蝕和等離子體反應(yīng)室清潔制程中 的光學(xué)制程的終端點(diǎn)9. 等離子體刻蝕反應(yīng)室和PECVD制程室之間的主要差異性在哪PECVD勺射頻熱電極的面積和放置晶圓的接地面積大致相同，具有較小的自我偏壓，制程壓力較大。等離子體刻蝕反應(yīng)室的射頻熱電極面積比接地電極面積要小。制程壓力較小10. 在刻蝕反應(yīng)室中通常將晶圓放在哪個(gè)電極上？為什么放在較小的射頻熱電極上。以便在整個(gè)射頻周期獲得較高能量的離子轟擊?？涛g需要較多的離子轟擊。而較小電極上的自我偏壓正好能夠增加離子轟擊的能量11. 為什么刻蝕反

21、應(yīng)室中需要有一個(gè)背面氦氣冷卻系統(tǒng)以及夾環(huán)或靜電夾盤刻蝕必須在低壓下進(jìn)行， 然而低壓不利于轉(zhuǎn)移熱能， 這就需要一個(gè)背面氦氣冷卻系統(tǒng)來轉(zhuǎn)移晶圓 上的熱能。也需要夾環(huán)或靜電夾盤來防止背面的高壓氦氣會(huì)將晶圓吹走12. 等離子體刻蝕系統(tǒng)中的刻蝕速率出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，為什么人們總是先檢查射頻系統(tǒng)13. 為什么電容耦合等離子體源無法產(chǎn)生高密度的等離子體當(dāng)反應(yīng)室的壓力只有幾個(gè)毫托的時(shí)候電子的只有路徑和電極的間距大約相同或甚至更長(zhǎng)，因此無 法產(chǎn)生足夠的離子化碰撞。無法產(chǎn)生高密度的等離子體刪除了章前和章后一樣的問題第八章前1列出至少三種最常使用在集成電路芯片制造的摻雜物P型：硼；N型:磷、砷、銻2從一個(gè)CMOS芯片橫截

22、面辨認(rèn)出至少三種摻雜區(qū)域4描述一個(gè)離子注入機(jī)的主要部分離子注入機(jī)包括：氣體、真空、電機(jī)、控制、射束線系統(tǒng)。5解釋通道效應(yīng)并列舉出至少兩種降低此種效應(yīng)的方法單晶硅中的晶格原子會(huì)整齊地排列著，而且在特定的角度則可見到很多的通道。假如一個(gè)離子以正確的注入角度進(jìn)入通道，它只要帶有很少的能量就可以行進(jìn)一個(gè)很長(zhǎng)的距離。這就稱作通道效應(yīng)。1在傾斜的晶圓上做離子注入。2.穿過一個(gè)屏蔽SiO2的薄層來進(jìn)行注入。8.辨認(rèn)與離子注入有關(guān)的安全性上問題1化學(xué)危險(xiǎn)源；2電機(jī)危險(xiǎn)源；3輻射危險(xiǎn)源；4機(jī)械危險(xiǎn)源。早后1列出在摻雜步驟中離子注入優(yōu)于擴(kuò)散的地方1低溫，以光阻作遮蔽層；2非等向性的摻雜物分布輪廓；3能獨(dú)立控制摻雜

23、物濃度和接面深度；4批量及單晶圓制程。2列出至少三項(xiàng)在 CMOS集成電路制造中的注入制程阱區(qū)，臨界電壓，LDD和源極/漏極注入3離子注入對(duì)集成電路制造制程的主要改變是什么使用離子注入制程形成一個(gè)重度摻雜的N型接面并不困難，因此 N型MOS晶體管在離子注入制程被引進(jìn)后就很快地取代了速度較慢的P型MOS晶體管。在離子注入制程之后，高能量的摻雜手離子轟擊硅基片的單晶結(jié)構(gòu)。要修補(bǔ)晶體的損傷以及活化摻雜物則需要一個(gè)高溫（>1000C）的熱退火步驟。因?yàn)闊崽幚淼臏囟群芨邥?huì)導(dǎo)致鋁被熔化，所以需要另一種導(dǎo)體-多晶硅金屬硅化物當(dāng)作柵極材料。4. 兩種離子阻滯的機(jī)制是什么1原子核阻滯；2.電子阻滯。5. 摻

24、雜步驟中最重要的結(jié)果是摻雜物的濃度與摻雜物的接面深度。在離子注入制程中由哪些因素來控 制這兩項(xiàng)結(jié)果摻雜物濃度：離子束的電流和注入時(shí)間之組合來控制。摻雜物的界面深度：離子的能量。6. 當(dāng)兩種離子以相同的能量和入射角度注入進(jìn)入單晶硅中時(shí)，它們?cè)诠柚袝?huì)停在相同的深度？解釋原 因不會(huì)。因?yàn)殡x子在一個(gè)非晶態(tài)材料內(nèi)的投影射程通常會(huì)遵循高斯分布。并且通道效應(yīng)還會(huì)導(dǎo)致某些離子穿透到單晶基片的深處。7. 試描述離子投影射程，離子能量和離子種類之間的關(guān)系以相同的離子種類而言，離子的能量越高，離的射程就越遠(yuǎn)；而在相同的能量之下，離子越輕，貝U 離子的射程就越遠(yuǎn)。8. 為什么晶圓在離子注入后需要退火在離子注入制程中，

25、大量的離子注入會(huì)造成單晶基片內(nèi)部靠表面的部分大量的晶格損壞，進(jìn)而使之變成非晶態(tài)，而且自我退火無法在短期內(nèi)修復(fù)晶體的損壞。晶格損壞必有在熱退火步驟中被修復(fù)心恢復(fù)單晶的結(jié)構(gòu)并活化摻雜物。只有當(dāng)摻雜物原子在單晶體晶格位置時(shí)，它們才能夠有效地提供電子或是空穴來當(dāng)作電流的主要載體。9列出快速加熱退火優(yōu)于高溫爐退火的地方在高溫制程期間，單晶體的熱退火、摻雜物原子的活化和摻雜物原子的擴(kuò)散會(huì)同時(shí)發(fā)生。溫度低時(shí) 擴(kuò)散快，溫度高時(shí)退火快?？焖偌訜嵬嘶鸬目焖偕郎?、冷卻可以使摻雜物的擴(kuò)散減到最小。10. 為什么在制程期間一個(gè)離子注入器的射束線需要在高真空狀態(tài)整個(gè)射束線必須要在高真空的狀態(tài)以減少帶電離子和中性氣體分子沿

26、著離子的軌跡發(fā)生碰撞，碰撞會(huì)引起離子的散射和損失，并且會(huì)從離子與中性原子間的電荷交換碰撞而產(chǎn)生不想要的離子注入， 造成射束線的污染。11. 集成電路制造中使用的最毒氣體是什么？如何辨認(rèn)他？他是P型摻雜物還是N型摻雜物銻sb,易碎，銀白色金屬，n型摻雜物。12. 為什么離子注入機(jī)需要高壓電力供應(yīng)在電機(jī)系統(tǒng)中，需要有高壓的直流電用來加速離子。熱燈絲需要大電流和一個(gè)幾百伏特的偏壓電力供應(yīng)系統(tǒng)；一個(gè)射頻離子源則需要大約一千瓦的射頻電力供應(yīng)。13. 在進(jìn)入離子注入機(jī)前，一個(gè)工作人員需要用接地線接觸工具的零件，為什么高電壓會(huì)產(chǎn)生大量的靜電荷，如果沒有完全放電的話，在與其接觸時(shí)就會(huì)引起電壓，因此在進(jìn)入注 入

27、機(jī)工作之前就需要用接地棒將所有零件放電。14. 試解釋當(dāng)一個(gè)人在為射束管做濕式清潔時(shí)為什么需要帶上雙層手套15. 在離子注入制程中為何晶圓通常會(huì)被傾斜傾斜是為了減少通道效應(yīng)。借著傾斜晶圓，離子會(huì)傾斜地與晶圓碰撞而不會(huì)進(jìn)入通道。入射的離子 會(huì)立刻以原子核碰撞的方式而有效地減少通道效應(yīng)。16. 列出阱區(qū)注入和源極/漏極注入制程的能量及電流條件。試解釋你的答案阱區(qū)注入：這是一個(gè)高能量的離子注入制程。需要形成一個(gè)稱作阱區(qū)的深接面以使金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管可在其上建立。源極/漏極注入：高電流低能量的注入制程。使用高電流離子束來重度地?fù)诫s硅芯片。17. 假如質(zhì)譜儀磁鐵的直流電不準(zhǔn)確，可能會(huì)發(fā)生什么問題會(huì)選

28、擇錯(cuò)誤的注入離子。 在磁場(chǎng)內(nèi)帶電荷的粒子會(huì)因磁場(chǎng)而開始旋轉(zhuǎn)。螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)半徑與帶電粒子的能量，磁場(chǎng)強(qiáng)度和帶電粒子的 m/q比值有關(guān)，設(shè)置正確的磁場(chǎng)強(qiáng)度就可以精確地選擇想要的離子種 類，排除不要的離子，故若直流電流不正確，就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的磁場(chǎng)強(qiáng)度，選擇出錯(cuò)誤的摻雜離子。18. 加入加速電極的電壓沒有被正確地校準(zhǔn)，所測(cè)量出的數(shù)值將不會(huì)是正確的數(shù)字，這樣會(huì)造成怎樣 的之制程問題沒有正確的加速電壓，則離子加速后的能量不是想要的，離子的注入深度也就會(huì)錯(cuò)誤。19離子注入和等離子體浸置型離子注入之間的主要差異有哪些a等離子體浸置性離子注入是一個(gè)沒有離子種類與離子能量選擇的離子注入制程。b等離子體浸置性離子注入摻雜

29、離子流通量主要是受微波的功率控制，而且離子能量則主要是由 偏壓RF功率來決定。C等是一個(gè)低能量的制程D與標(biāo)準(zhǔn)式離子注入相比等 缺點(diǎn)是無法選擇特殊的離子種類E離子流通量會(huì)受到等離子體位置及反應(yīng)室壓力的影響，而且離子能量的分布范圍很廣。F難以精確地控制殘雜物的濃度和接面深度。第5章章前1至少列出三種重要的加熱制程氧化，退火，沉積是三種重要的加熱制程2說明直立式和水平式爐管的基本系統(tǒng)并列出直立式爐管的優(yōu)點(diǎn)氣體輸送系統(tǒng)，制程爐管，控制系統(tǒng)，氣體排放系統(tǒng)，裝載系統(tǒng)。LPCVD的話再加上真空系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，微粒污染較低，能夠處理大量的晶圓，均勻性較佳，維修成本較低3說明氧化制程氧化是最重要的制程之

30、一，它是一種添加制程，把氧氣加到硅晶圓上，在晶圓表面形成二氧化硅4說明氧化前清洗的重要性氧化制程前的硅晶圓表面清洗是十分重要的，因?yàn)槭艿轿廴镜谋砻鏁?huì)提供成核位置而形成二氧化硅多晶體層5辨認(rèn)干式氧化和濕式氧化制程及應(yīng)用的差異性干式制程：閑置狀態(tài)下通入凈化氮?dú)鈿怏w閑置狀態(tài)下通入制程氦氣氣體在制程氮?dú)饬飨掳?晶舟推入反映爐管一一氮?dú)夥諊律郎匾灰坏獨(dú)夥譃橄逻_(dá)到穩(wěn)定溫度一一關(guān)閉氮?dú)?，通入氧氣和氯化氫關(guān)閉氧氣，通入氮?dú)猓M(jìn)行退火氮?dú)夥諊陆禍睾夥?圍下拉出晶舟一一進(jìn)行下一批操作濕式制程：閑置狀態(tài)下通入凈化氮?dú)鈿怏w閑置狀態(tài)下通入制程氦氣氣體通入氮?dú)鈿饬骱痛罅垦鯕庖灰煌ㄈ氲獨(dú)鈿饬骱痛罅垦鯕?，推入晶舟一一?/p>

31、入氮?dú)鈿饬骱痛罅垦鯕?，開始升溫一一通入氮?dú)鈿饬骱痛罅垦鯕?，達(dá)到穩(wěn)定溫度一一注入氧氣并關(guān)掉氮?dú)庖灰环€(wěn)定氧氣氣流打開氫氧氣流，并點(diǎn)燃一一穩(wěn)定氫氣流一一利用氧氣和氫氣進(jìn)行蒸汽氧化反應(yīng)一一關(guān)閉氫氣， 通入氧氣一一關(guān)閉氧氣，通入氮?dú)庖灰贿M(jìn)行下一批操作。濕式氧化具有較高的生長(zhǎng)速率，干式氧化 的生長(zhǎng)速率比濕式的低，但干式氧化生長(zhǎng)的薄膜品質(zhì)比濕式的好。薄的氧化層如屏蔽氧化層，襯墊 氧化層，柵極氧化層通常用干式氧化6說明擴(kuò)散處理擴(kuò)散是一種物理現(xiàn)象，是因?yàn)榉肿邮艿綗徇\(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)而使物質(zhì)由濃度高的地方移向濃度低的地方7說明為何離子注入可以可以取代擴(kuò)散來對(duì)硅進(jìn)行摻雜擴(kuò)散無法單獨(dú)控制摻雜物的濃度和接面深度，擴(kuò)散是個(gè)等向過

32、程。離子注入能對(duì)摻雜物的濃度和摻雜物的分部提供較佳的控制8舉出至少三種高溫沉積制程。外研硅沉積 多晶硅沉積LPCVD氮化物沉積9說明注入后退火處理的必要性在離子注入過程中，哪些高能量的摻雜物離子會(huì)對(duì)靠近晶圓表面的硅晶體結(jié)構(gòu)造成廣泛的破壞。退火中能加品格損傷修復(fù)，以使其恢復(fù)單晶結(jié)構(gòu)并活化摻雜物10. 說明快速加熱制程的優(yōu)點(diǎn)。a. much faster ramp rate(75 to 150c/sec)b. high temperature(up to 1200c)c. faster processd. mini mize the dopa nt diffusi one. better con

33、trol of thermal budgetf. better wafer to wafer uni formity con trol早后2. 敘述一種熱氧化制程，為何在硅的局部氧化形成是，氧化薄膜會(huì)向硅基片內(nèi)生長(zhǎng)硅的氧化。氧化制程中的氧氣是氣體，而硅則來自固態(tài)基片，因此當(dāng)二氧化硅在生長(zhǎng)時(shí)，它就會(huì)消耗基片上的硅，而這層薄膜就會(huì)向著硅基片內(nèi)生長(zhǎng)。3. 形成整面全區(qū)氧化層同城使用何種氧化制程，干式或濕式？請(qǐng)解答你的答案濕式。全區(qū)氧化層對(duì)精度要求不高，濕式氧化的速率較快，能在短時(shí)間內(nèi)生長(zhǎng)出厚的整面全區(qū)氧化 層。4. 氫氧燃燒氧化制程和其他濕氧化裝系統(tǒng)相比較的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)可以準(zhǔn)確地控制氣體流量，省略處理

34、氣體和液體的步驟。缺點(diǎn)要使用易燃易爆的氫氣。5. 為何氫氧燃燒氧化制程中的H2:O2注入比例要略小于2 : 1不然氫氣會(huì)累積在反應(yīng)爐管中肯能造成要確保氫氧反應(yīng)過程中有超量的氧氣來把氫氣全部消耗完。爆炸6列出柵極氧化制程中說用到的全部氣體，并說明每一種氣體說扮演的角色。凈化氮?dú)庖淮党齼艋瘹怏w，作為鈍氣，制程氮?dú)庖皇範(fàn)t管內(nèi)充滿高純度氮?dú)?，除去污染氣體；氧氣使硅氧化生成柵極氧化層；氯化氫一減少氧化物中的移動(dòng)離子，并將界面電荷降至最低。7當(dāng)溫度增加時(shí)，氧化層的生長(zhǎng)速率如何變化？當(dāng)壓力增加時(shí)，對(duì)氧化層的生長(zhǎng)速率又有何種效應(yīng)。 溫度加大時(shí)，分子活化能增大，氧化層生長(zhǎng)速度加大。增大壓力生長(zhǎng)速度變大。壓力增加

35、會(huì)提高制 程反應(yīng)室中氧和水蒸氣的密度，以及他們?cè)诙趸柚械臄U(kuò)散速率，進(jìn)而增加氧化的速率。8.IC芯片制造中會(huì)用到襯墊氧化層，阻擋氧化層，柵極氧化層，屏蔽氧化層和全區(qū)氧化層，其中哪種 最薄，哪種最厚。襯墊氧化層100-200A，阻擋氧化層100-200A，柵極氧化層30-120A，屏蔽氧化層200A 全區(qū)氧化 層3000-5000A柵極氧化層最薄，全區(qū)氧化層最厚9即使擴(kuò)散摻雜制程中可能不再使用高溫爐，但為什么一般仍稱高溫爐為“擴(kuò)散爐”早期最常使用到的硅摻雜工具就是高溫石英爐，因此擴(kuò)散爐這個(gè)稱謂就沿用到今11. 列出擴(kuò)散摻雜處理程序的三步步驟預(yù)積，覆蓋層氧化，驅(qū)入。（摻雜氧化層的沉積，氧化反應(yīng)和

36、驅(qū)入）12. 為什么二氧化硅能夠做作為擴(kuò)散的遮蔽層用？大多數(shù)和半導(dǎo)體制程相關(guān)的摻雜物在二氧化硅中的活化能都高于其在單晶硅中的活化能，因此他們?cè)诙趸柚械臄U(kuò)散速度遠(yuǎn)小于在單晶硅中的擴(kuò)散速度。所以二氧化硅可以作為擴(kuò)散的遮蔽層使 用。但磷是例外13. 什么是接面深度擴(kuò)散出去的摻雜物濃度等于基片摻雜物濃度之處。14. 敘述鈦金屬硅化合物制程。a. Argon sputteri ng clea nb. titanium PVDc. RTP ann eal,700cd. strip tita nium,H2O2:H2SO415. 為什么晶圓在注入后必須以高溫來退火？使用RTA制程進(jìn)行這項(xiàng)退火處理應(yīng)用的優(yōu)

37、點(diǎn)是什么在離子注入過程中，高能量的摻雜物離子會(huì)對(duì)靠近晶圓表面的硅晶圓結(jié)構(gòu)造成廣泛的破壞，為了符合元件的規(guī)定就必須在退火步驟中將晶圓損傷修復(fù)，以使其恢復(fù)單晶晶格位置，才能有效地提供電子或空洞作為傳導(dǎo)電流的主要載體。非晶態(tài)硅中的摻雜物原子會(huì)比那些鍵在單晶晶格中的摻雜物原子擴(kuò)散快些，當(dāng)溫度較低時(shí)，擴(kuò)散步驟的速度會(huì)比退火步驟快；然而在高溫下 （1000度），退火步驟快些。RTA不但快速能夠減少摻雜物在退火過程時(shí)的擴(kuò)散情形，而且具有極佳的熱積存控制能力16. 敘述PSG的再流動(dòng)過程。我們能夠使得USG再流動(dòng)嗎？為什么在溫度超過1000度時(shí)，PSG軟化并開始流動(dòng)。軟化后PSG會(huì)在表面張力的作用下流動(dòng)而使得

38、介電質(zhì)的表面更加圓滑平坦，這樣可以改善微影制程的解析度并使后續(xù)的金屬化制程更加的順利。不能, USG用在IMD制程中，IMD制程溫度不能超過 400 USG要求的溫度比較高， 會(huì)使金屬層融化。17. 列出可用于P型摻雜多晶硅LPCVD制程中的制程氣體。SiH4： SiHiSi+2Hz;SiH2CL2： SIH2CL2+H2SI+2HCL;AH,PHs,B2H618. 為什么在低壓化學(xué)氣相沉積（ LPCVD氮化硅制程中使用的氮源材料和氨氣而不是氮?dú)狻?9. RTP系統(tǒng)的升溫速度是多少？高溫爐的升溫速度是多少？為什么高溫爐的溫度增加速率無法和RTP系統(tǒng)一樣快50-250 度/S5-10 度/MIN

39、高溫爐是一種批量工具，一次能夠處理數(shù)百片晶圓。由于熱容量大，因此制程爐管或者是制程反應(yīng)室的溫度只能慢慢地升高或者降低20. 和RTP系統(tǒng)相比，高溫爐系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是什么。高產(chǎn)量和低成本第6章前1. 列出組成光阻的四個(gè)成分感光劑，聚合體，溶劑，添加劑2. 敘述正負(fù)光阻間的差異正光阻的圖像會(huì)和光罩或倍縮光罩上的圖像一樣，負(fù)光阻的圖像則是相反的圖像3. 敘述微影制程的順序。1. 光阻涂布、2曝光、3.顯影4. 列出四種對(duì)準(zhǔn)和曝光系統(tǒng)，并指出在IC生產(chǎn)中哪種的解析度和使用率都最高1. 接觸式映象機(jī)2.鄰接式映象機(jī)3.投影式映象機(jī)4.步進(jìn)機(jī) 步進(jìn)機(jī)的解析度和使用率最高5. 敘述晶圓在晶圓軌道機(jī)-步進(jìn)機(jī)整合系

40、統(tǒng)中的移動(dòng)方式晶圓t預(yù)備處理反應(yīng)室t自旋涂布機(jī)t冷卻平板t步進(jìn)機(jī)t加熱平板t顯影機(jī)t冷卻平板6. 說明解析度和景深及數(shù)字孔徑的關(guān)系。一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)所能達(dá)到的最小解析度是由光的波長(zhǎng)和系統(tǒng)的 數(shù)值孔徑?jīng)Q定的R=K1*波長(zhǎng)/數(shù)值孔徑DOF=K波長(zhǎng)/ （2*數(shù)值孔徑的平方）較大的數(shù)值孔徑，較小的波長(zhǎng)能達(dá)到較佳的解析度數(shù)值孔徑越大景深越小早后1. 什么是微影技術(shù)微影技術(shù)是圖案化制程中將設(shè)計(jì)好的圖案從光罩或倍縮光罩上轉(zhuǎn)印到晶圓表面的光阻上所使用的 技術(shù)。3. 列出光阻的四種成分，并解釋他們的功能1. 感光劑，是一種感光性很強(qiáng)的有機(jī)化合物，能夠控制并調(diào)整光阻在曝光過程中的光化學(xué)反應(yīng)。2.聚合體：是附著在晶圓表

41、面上的有機(jī)固態(tài)材料，在當(dāng)作圖案轉(zhuǎn)移過程中的遮蔽層時(shí)，它能耐得住刻 蝕和離子注入制程。3.溶劑：是一種溶解聚合物和感光劑的一種液體，并使聚合體和感光劑懸浮在 液態(tài)的光阻中。4.添加劑：可以控制并調(diào)整光阻在曝光中的光化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到最佳的微影解析度。4. 列出微影技術(shù)制程的九個(gè)步驟。清洗晶圓T預(yù)備處理過程T光阻涂布T軟烘烤T對(duì)準(zhǔn)和曝光T曝光后烘烤T顯影T硬烘烤T圖案檢視5. 為何晶圓在光阻涂布之前需要清潔晶圓在微影制程前已經(jīng)通過先前的制程，如刻蝕，離子注入和熱處理，氧化，CVD PVD和CMP晶圓上可能存在一些有機(jī)污染物和無極污染物，就算晶圓上沒有污染我，進(jìn)一步的清洗仍可以使光阻在晶圓表面上有較佳

42、的附著能力6. 預(yù)考和底漆涂布的目的是什么1.預(yù)考是為了去除吸附在晶圓表面上的濕氣，提高光阻的附著能力。2.底漆涂布可以弄濕晶圓的表面且增進(jìn)有機(jī)的光阻與無機(jī)的硅揮著硅化合物表面之間的吸附力7. 列出兩種底漆涂布的方法。哪一個(gè)是先進(jìn)集成電路工廠較喜歡使用的方法？為什么蒸汽底漆層涂布和自旋底漆層涂布。蒸汽底漆層涂布更受偏愛。因?yàn)樗軠p少由液態(tài)化學(xué)藥制品所夾帶的微粒物質(zhì)造成的表面污染。8. 哪些因素會(huì)影響到光阻自旋涂布的厚度和均勻性光阻的粘滯性，表面張力，光阻的干燥特性，自旋轉(zhuǎn)速，加速度以及自旋的時(shí)間。光阻自旋涂布的厚度和均勻性對(duì)加速度尤其敏感9. 軟烘烤的目的是什么？列出烘烤過度和烘烤不足的后果軟

43、烘烤可以增進(jìn)光阻在晶圓表面的附著力。烘烤過度：會(huì)導(dǎo)致光阻過早的聚合作用而引起曝光不靈敏。烘烤不足：所引起的硬化不足和果凍狀的光阻，在晶圓進(jìn)行期間都會(huì)造成小幅度的震動(dòng)，這都足以在光阻上產(chǎn)生不清晰的圖像11. 控制曝光制程的因素是什么曝光強(qiáng)度和曝光時(shí)間。高強(qiáng)度的光源對(duì)于達(dá)到高解析度和高生產(chǎn)量也是很重要的。12. 試解釋曝光后烘烤的目的。在 PEB中烘烤過度和烘烤不足的后果降低駐波效應(yīng)。烘烤不足將不足以消除駐波效應(yīng)，過度烘烤將影響光阻的聚合作用且影響到顯影的制程13. 列出顯影的三個(gè)步驟： 顯影，洗滌，干燥14. 試解釋硬烘烤的目的。假如光阻烘烤過度與烘烤不足會(huì)產(chǎn)生什么問題硬烘烤會(huì)去除光阻中的殘余溶

44、劑，增加光阻的強(qiáng)度，借著更進(jìn)一步的聚合作用來改進(jìn)光阻刻蝕和離子注入的抵抗力。同時(shí)由于更進(jìn)一步的加熱脫水二增加光阻在晶圓上的附著力。烘烤不足會(huì)造成光阻的高刻蝕速率并影響到它在晶圓上的附著力。烘烤過度會(huì)造成很差的解析度15. 列出微影技術(shù)制程之后的晶圓制程：離子注入或者刻蝕16. 為何晶圓在進(jìn)入下一個(gè)制程步驟之前需要檢視如果晶圓無法通過檢視，則光阻要被剝除而晶圓要被送回重做。在刻蝕和離子注入制程之前，光阻 上的圖案只是暫時(shí)的。刻蝕和離子注入將是永久的。如果檢視法相出錯(cuò)，則微影技術(shù)制程可以重做 晶圓。如果一個(gè)錯(cuò)的圖案已經(jīng)被刻蝕或者注入了，那晶圓就報(bào)廢了17. 試解釋尋求一個(gè)高強(qiáng)度及短波長(zhǎng)光源的理由波

45、長(zhǎng)越短，圖案解析度越好。高強(qiáng)度的光源曝光所需時(shí)間較短，也能達(dá)到較好的解析度。高強(qiáng)度的 光源對(duì)于達(dá)到高解析度和高生產(chǎn)量是很重要的18. 為何在次四分之一微米的集成電路制造上需要CMF制程當(dāng)最小圖形尺寸縮小到四分之一微米的時(shí)候，再流動(dòng)制程本身無法符合高微影及吸毒對(duì)于表面平坦化的要求，太過緊湊的熱積存也限制了再流動(dòng)制程的應(yīng)用，這個(gè)時(shí)候必須要CMP制程19. 光學(xué)微影技術(shù)極可能無法在納米元件的圖案化步驟上。為什么 納米元件圖形尺寸比可見光的波長(zhǎng)還短20. 至少列出兩種在未來肯能取代光學(xué)微影技術(shù)的另類微影技術(shù)極紫外線微影系統(tǒng)（EUV X光微影系統(tǒng)，電子束微影系統(tǒng)，離子束微影系統(tǒng)。第7章前1. 解釋等離子

46、體等離子體是有著帶電與中性粒子之準(zhǔn)中性的氣體2. 列出等離子體的三種主要成分等離子體由中性原子或分子，電子（負(fù)電），離子（正電）構(gòu)成3. 列出等離子體中的主要三種碰撞并且辨別其重要性離子化碰撞：當(dāng)電子和一個(gè)原子或者分子相碰撞時(shí)，他會(huì)將部分的能量傳遞至原子核或分子核說束縛的軌道電子上。如果軌道電子獲得的能量足以脫離核子的束縛，他就會(huì)變?yōu)樽杂呻娮印ｋx子化碰 撞非常重要，因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn)生并維持等離子體。激發(fā)松弛碰撞：有時(shí)軌道電子無法從撞擊電子中獲得足夠的能量來逃脫原子核的束縛，然而，如果碰撞能夠給傳遞足夠的能量而使軌道電子躍升到能量更高的軌道層中，這個(gè)過程就稱之為激發(fā)。激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，在激發(fā)軌道下的電子無

47、法在此能量較高的軌道層中停留較常的時(shí)間，它就會(huì)掉回原來的能階。分解碰撞：當(dāng)電子和分子碰撞時(shí)，如果因撞擊二傳遞到分子的能量會(huì)比分子的鍵結(jié)能量要高時(shí)，就 會(huì)打破化學(xué)鍵產(chǎn)生自由基4. 列出在化學(xué)氣相沉積 CVD和刻蝕制程中使用等離子體的好處CVD使用等離子體的好處:1.在較低的溫度下達(dá)到高沉積速度。 2.利用離子轟擊來控制沉積薄膜的 應(yīng)力。3.利用以氟為主的等離子體對(duì)沉積反應(yīng)室進(jìn)行干式清洗4.高密度等離子體源具有優(yōu)異的間隙填充能力等離子體刻蝕優(yōu)點(diǎn)除了包括非等向性刻蝕輪廓，自動(dòng)終端點(diǎn)偵測(cè)和化學(xué)品消耗量較低外，還具有合理的高刻蝕速率，好的選擇性和好的刻蝕均勻性5. 辨別等離子體增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積PECV

48、D等離子體刻蝕制程之間的重要差異CVD制程是添加材料到基片的表面，而刻蝕制程是將材料從基片的表面移除。刻蝕制程在較低的壓力下進(jìn)行。低壓和高抽氣速率有助于增加離子轟擊及從刻蝕反應(yīng)室移除刻蝕副產(chǎn)品。PECVC制程通常是在比刻蝕制程要高的壓力下進(jìn)行。6. 說出至少兩種以上的高密度等離子體系統(tǒng)感應(yīng)耦合等離子體源（ICP）和電子回旋共振等離子體源（ ECR7. 定義并說明平均自由路徑以及它和壓力之間的關(guān)系平均自由程是指粒子于粒子碰撞前能夠移動(dòng)的平均距離。=1/（1.414n）.壓力增大，自由程變小，壓力減小，自由程變大8. 定義并說明磁場(chǎng)在等離子體上的效應(yīng)有助于在低壓下產(chǎn)生并維持高密度的等離子體源。離子

49、在磁場(chǎng)中的軌道不同，他們會(huì)從磁場(chǎng)中的不同位置射出。這樣可以精確地選擇所學(xué)要的離子，并舍棄不需要的離子9. 敘述離子轟擊以及它和等離子體制程之間的關(guān)系。由于電子的移動(dòng)速度比離子要快得很多，因此靠近等離子體的東西都會(huì)帶上負(fù)電。 帶負(fù)電的電極會(huì)排斥帶負(fù)電的電子而吸引帶正電的離子，因此電極附近的離子會(huì)比電子多很多。因正電荷和負(fù)電荷的差值而在電極附近形成一個(gè)肖層電位，肖層電位會(huì)加速離子朝向電極移動(dòng)，造成離子轟擊。離子 轟擊對(duì)于濺鍍沉積，刻蝕和CVD薄膜應(yīng)力控制都非常重要早后2傳統(tǒng)的PECBD反應(yīng)室中的游離化速率是多少：百萬分之一到千萬分之一4. PECVD制程如何在較低的溫度下達(dá)到較高的沉積速度當(dāng)?shù)入x子

50、體制程一開始產(chǎn)生后，任何在等離子體中由分解碰撞說產(chǎn)生的自由基能有效地化學(xué)反應(yīng)速率，這樣會(huì)明顯增加沉積速率6. 等離子體中的哪種成分移動(dòng)速度最快電子。由于電子最輕也最小，因此他比離子和中性分子更容易吸收外界的電力供應(yīng)能量7. 當(dāng)射頻功率增加時(shí)，直流偏壓會(huì)如何改變射頻功率增加時(shí)，射頻電位的振幅也增加。而等離子體電位和直流偏壓也會(huì)增加8. 說明等離子體轟擊在刻蝕，PECVD以及濺鍍PVD制程中的重要性由電子解離分子而產(chǎn)生的自由基，會(huì)大大地提高CVD和刻蝕制程的兩者的化學(xué)反應(yīng)速率。等離子體中受到激發(fā)-松弛機(jī)制而產(chǎn)生的輝光能夠確實(shí)地指出在等離子體刻蝕和等離子體反應(yīng)室清潔制程中 的光學(xué)制程的終端點(diǎn)|PEC

51、VD中離子轟擊可以用來控制 CVD薄膜的應(yīng)力9. 等離子體刻蝕反應(yīng)室和 PECVD制程室之間的主要差異性在哪PECVD勺射頻熱電極的面積和放置晶圓的接地面積大致相同，具有較小的自我偏壓， 制程壓力較大。等離子體刻蝕反應(yīng)室的射頻熱電極面積比接地電極面積要小。制程壓力較小10. 在刻蝕反應(yīng)室中通常將晶圓放在哪個(gè)電極上？為什么放在較小的射頻熱電極上。以便在整個(gè)射頻周期獲得較高能量的離子轟擊?？涛g需要較多的離子轟擊。而較小電極上的自我偏壓正好能夠增加離子轟擊的能量11. 為什么刻蝕反應(yīng)室中需要有一個(gè)背面氦氣冷卻系統(tǒng)以及夾環(huán)或靜電夾盤刻蝕必須在低壓下進(jìn)行，然而低壓不利于轉(zhuǎn)移熱能，這就需要一個(gè)背面氦氣冷卻

52、系統(tǒng)來轉(zhuǎn)移晶圓上的熱能。也需要夾環(huán)或靜電夾盤來防止背面的高壓氦氣會(huì)將晶圓吹走12. 等離子體刻蝕系統(tǒng)中的刻蝕速率出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，為什么人們總是先檢查射頻系統(tǒng)射頻功率可以控制離子轟擊和自由基，而且離子轟擊和自由基在刻蝕制程中都扮演著重要角色，因些射頻功率是控制刻蝕速率的最重要變數(shù)。13. 為什么電容耦合等離子體源無法產(chǎn)生高密度的等離子體因此無法當(dāng)反應(yīng)室的壓力只有幾個(gè)毫托的時(shí)候電子的只有路徑和電極的間距大約相同或甚至更長(zhǎng)，產(chǎn)生足夠的離子化碰撞。無法產(chǎn)生高密度的等離子體第8章前1. 列出至少三種最常使用在集成電路芯片制造的摻雜物P型：硼；N型：磷、砷、銻2. 從一個(gè)CMOS芯片橫截面辨認(rèn)出至少三種摻雜區(qū)

53、域P阱、N阱、源/漏有源區(qū)4. 描述一個(gè)離子注入機(jī)的主要部分離子注入機(jī)包括：氣體、真空、電機(jī)、控制、射束線系統(tǒng)。5. 解釋通道效應(yīng)并列舉出至少兩種降低此種效應(yīng)的方法單晶硅中的晶格原子會(huì)整齊地排列著，而且在特定的角度則可見到很多的通道。假如一個(gè)離子以正確的注入角度進(jìn)入通道，它只要帶有很少的能量就可以行進(jìn)一個(gè)很長(zhǎng)的距離。這就稱作通道效應(yīng)。1.在傾斜的晶圓上做離子注入。2.穿過一個(gè)屏蔽Si02的薄層來進(jìn)行注入。8.辨認(rèn)與離子注入有關(guān)的安全性上問題1.化學(xué)危險(xiǎn)源；2.電機(jī)危險(xiǎn)源；3.輻射危險(xiǎn)源；4.機(jī)械危險(xiǎn)源。早后1. 列出在摻雜步驟中離子注入優(yōu)于擴(kuò)散的地方1.低溫，以光阻作遮蔽層；2.非等向性的摻雜

54、物分布輪廓；3.能獨(dú)立控制摻雜物濃度和接面深度；4.批量及單晶圓制程。2. 列出至少三項(xiàng)在CMO集成電路制造中的注入制程阱區(qū)，臨界電壓，LDD和源極/漏極注入3. 離子注入對(duì)集成電路制造制程的主要改變是什么使用離子注入制程形成一個(gè)重度摻雜的 N型接面并不困難，因此N型MOS晶體管在離子注入制程被 引進(jìn)后就很快地取代了速度較慢的 P型MOS!體管。在離子注入制程之后， 高能量的摻雜手離子轟 擊硅基片的單晶結(jié)構(gòu)。要修補(bǔ)晶體的損傷以及活化摻雜物則需要一個(gè)高溫（1000C）的熱退火步驟。因?yàn)闊崽幚淼臏囟群芨邥?huì)導(dǎo)致鋁被熔化， 所以需要另一種導(dǎo)體-多晶硅金屬硅化物當(dāng)作柵極材料。4. 兩種離子阻滯的機(jī)制是什

55、么1.原子核阻滯；2.電子阻滯。5. 摻雜步驟中最重要的結(jié)果是摻雜物的濃度與摻雜物的接面深度。在離子注入制程中由哪些因素來控制這兩項(xiàng)結(jié)果摻雜物濃度：離子束的電流和注入時(shí)間之組合來控制。摻雜物的界面深度：離子的能量。6. 當(dāng)兩種離子以相同的能量和入射角度注入進(jìn)入單晶硅中時(shí)，它們?cè)诠柚袝?huì)停在相同的深度？解釋原因不會(huì)。因?yàn)殡x子在一個(gè)非晶態(tài)材料內(nèi)的投影射程通常會(huì)遵循高斯分布。并且通道效應(yīng)還會(huì)導(dǎo)致某些離子穿透到單晶基片的深處。7. 試描述離子投影射程，離子能量和離子種類之間的關(guān)系以相同的離子種類而言，離子的能量越高，離的射程就越遠(yuǎn)；而在相同的能量之下，離子越輕，貝U 離子的射程就越遠(yuǎn)。8. 為什么晶圓在離子注入后需要退火在離子注入制程中，大量的離子注入會(huì)造成單晶基片內(nèi)部靠表面的部分大量的晶格損壞，進(jìn)而使之變成非晶態(tài)，而且自我退火無法在短期內(nèi)修復(fù)晶體的損壞。晶格損壞必有在熱退火步驟中被修復(fù)心恢復(fù)單晶的結(jié)構(gòu)并活化摻雜物。只有當(dāng)摻雜物原子在單晶體晶格位置時(shí)，它們才能夠有效地提供電子或是空穴來當(dāng)作電流的主要載體。9. 列出快速加熱退火優(yōu)于高溫爐退火的地方在高溫制程期間，單晶體的熱退火、摻雜物原子的活化和摻雜物原子的擴(kuò)散會(huì)同時(shí)發(fā)生。溫度低時(shí) 擴(kuò)散快，溫度高時(shí)退火快?？焖偌訜嵬嘶鸬目焖偕郎?、冷卻可