硅工艺第1章概论习题参考答案

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1、第一章概论习题参考答案列举得到半导体级硅的三个步骤。半导体级硅有多纯？答：步骤如下1）用碳加热硅石制备冶金级硅SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)（吸热）2）通过化学反应将冶金级硅生成三氯硅烷Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)（放热）3）通过化学反应用氢气将三氯硅烷还原达到提纯的目的SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)（吸热）半导体级硅纯度为99.9999999%，也就是平均十亿个硅原子中才有一个杂质原子。2、列举七个衡量硅片质量的标准？物理尺寸：直径、厚度、晶向位置、定位边、硅片形变

2、平整度：通过硅片的上表面和一个规定参考面的距离得到微粗糙度：硅片表面最高点和最低点的高度差别氧含量：控制含量及均匀性晶体缺陷：目前要求每平方厘米的晶体缺陷少于1000个颗粒：典型值是200mm的硅片表面每平方厘米少于0.13个微粒，颗粒尺寸要大于0.08微米体电阻：控制整个体硅中电阻率的均匀性3、继续增大硅片直径的主要原因是什么？给出更大直径硅片的三个好处。主要原因是：增大硅片直径给硅片制备带来成本利润。更大直径硅片的三个好处：更大直径硅片意味着有更大表面积，每个硅片上可制作更多芯片，每个芯片的加工和处理时间减少，设备生产效率提高；更大直径硅片的

3、边缘芯片减少了，转化为更高的生产成品率；可制作更高集成度的芯片。4、画图说明PN结制作的工艺流程。涂光刻胶（正）选择曝光热氧化衬底选择SiO2显影（第1次图形转移）刻蚀（第2次图形转移）去胶掺杂PNCVD淀积SiO2膜光刻接触孔NPPN蒸发镀Al膜光刻Al电极PNPN5、在双极型集成工艺中，埋层杂质的选择原则是什么？1）杂质固溶度大，以使集电极串联电阻降低；2）高温时在硅中的扩散系数要小，以减小外延时埋层杂质上推到外延层的距离；3）与硅衬底的晶格匹配好，以减小应力。最理想的隐埋层杂质为As。6、在双极型集成工艺中，外延层厚度的设计有怎样的要求？外

4、延层电阻率的选择为什么要进行折中考虑？为了使结电容小、击穿电压BVCBO高，以及在以后的热处理过程中外延层下推的距离小，epi应选得高一些；为了使集电极串联电阻rCS小、饱和电压VCES小，又希望epi低一些。这两者是矛盾的，需加以折衷。外延层厚度（Tepi）≥基区杂质结深+收集区厚度+埋层上推距离+后续各工序中生长氧化层所消耗的外延层厚度。