微电子工艺技术-复习要点答案(完整版).doc

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1、第四章晶圆制造1．CZ法提单晶的工艺流程。说明CZ法和FZ法。比较单晶硅锭CZ、MCZ和FZ三种生长方法的优缺点。答：1、溶硅2、引晶3、收颈4、放肩5、等径生长6、收晶。CZ法：使用射频或电阻加热线圈，置于慢速转动的石英坩埚内的高纯度电子级硅在1415度融化（需要注意的是熔硅的时间不宜过长）。将一个慢速转动的夹具的单晶硅籽晶棒逐渐降低到熔融的硅中，籽晶表面得就浸在熔融的硅中并开始融化，籽晶的温度略低于硅的熔点。当系统稳定后，将籽晶缓慢拉出，同时熔融的硅也被拉出。使其沿着籽晶晶体的方向凝固。籽晶晶体的旋转和熔化可以改善整个硅锭掺杂物的均匀性。FZ法：即

2、悬浮区融法。将一条长度50-100cm的多晶硅棒垂直放在高温炉反应室。加热将多晶硅棒的低端熔化，然后把籽晶溶入已经熔化的区域。熔体将通过熔融硅的表面张力悬浮在籽晶和多晶硅棒之间，然后加热线圈缓慢升高温度将熔融硅的上方部分多晶硅棒开始熔化。此时靠近籽晶晶体一端的熔融的硅开始凝固，形成与籽晶相同的晶体结构。当加热线圈扫描整个多晶硅棒后，便将整个多晶硅棒转变成单晶硅棒。CZ法优点：①所生长的单晶的直径较大，成本相对较低；②通过热场调整及晶转，坩埚等工艺参数的优化，可以较好的控制电阻率径向均匀性。缺点：石英坩埚内壁被熔融的硅侵蚀及石墨保温加热元件的影响，易引入

3、氧、碳杂质，不易生长高电阻率单晶。FZ法优点：①可重复生长，提纯单晶，单晶纯度较CZ法高。②无需坩埚、石墨托，污染少③高纯度、高电阻率、低氧、低碳④悬浮区熔法主要用于制造分离式功率元器件所需要的晶圆。缺点：直径不如CZ法，熔体与晶体界面复杂，很难得到无位错晶体，需要高纯度多晶硅棒作为原料，成本高。MCZ：改进直拉法优点：较少温度波动，减轻溶硅与坩埚作用，降低了缺陷密度，氧含量，提高了电阻分布的均匀性2．晶圆的制造步骤【填空】答：1、整形处理：去掉两端，检查电阻确定单晶硅达到合适的掺杂均匀度。2、切片3、磨片和倒角4、刻蚀5、化学机械抛光3.列出单晶硅最

4、常使用的两种晶向。【填空】答：111和100.4.说明外延工艺的目的。说明外延硅淀积的工艺流程。答：在单晶硅的衬底上生长一层薄的单晶层。5.氢离子注入键合SOI晶圆的方法答：1、对晶圆A清洗并生成一定厚度的SO2层。2、注入一定的H形成富含H的薄膜。3、晶圆A翻转并和晶圆B键合，在热反应中晶圆A的H脱离A和B键合。4、经过CMP和晶圆清洗就形成键合SOI晶圆6.列出三种外延硅的原材料，三种外延硅掺杂物【填空】7、名词解释：CZ法提拉工艺、FZ法工艺、SOI、HOT(混合晶向)、应变硅答：CZ法：直拉单晶制造法。FZ法：悬浮区融法。SOI：在绝缘层衬底上

5、异质外延硅获得的外延材料。HOT：使用选择性外延技术，可以在晶圆上实现110和100混合晶向材料。应变硅：通过向单晶硅施加应力，硅的晶格原子将会被拉长或者压缩不同与其通常原子的距离。第五章热处理工艺1.列举IC芯片制造过程中热氧化SiO2的用途？答：1、原生氧化层2、屏蔽氧化层3、遮蔽氧化层4、场区和局部氧化层5、衬垫氧化层6、牺牲氧化层7、栅极氧化层8、阻挡氧化层2.栅氧化层生长的典型干法氧化工艺流程答：1、850度闲置状态通入吹除净化氮气。2、通入工艺氮气充满炉管。3、将石英或碳化硅晶圆载舟缓慢推入炉管中4、以大约10度每分钟升温。5、工艺氮气气流

6、下稳定温度。6、关闭氮气，通入氧气和氯化氢，在晶圆表面生成SO2薄膜。7、当氧化层达到厚度时，关掉氧气和氯化氢，通入氮气，进行氧化物退火。8、工艺氮气气流下降温。9、工艺氮气气流下将晶舟拉出，闲置状态下吹除净化氮气。3.影响扩散工艺中杂质分布的因素答：1、时间与温度，恒定表面源主要是时间。2、硅晶体中存在其他类型的点缺陷p75-p774.氮化硅在IC芯片上的用途答：1、硅局部氧化形成过程中，作为阻挡氧气扩散的遮蔽层。2、作为化学抛光的遮挡层。3、用于形成侧壁空间层、氧化物侧壁空间层的刻蚀停止层或空间层。4、在金属淀积之前，作为掺杂物的扩散阻止层。5、作

7、为自对准工艺的刻蚀停止层。5.离子注入后的RTA流程答：1、晶圆进入2、温度急升3、温度趋稳4、退火5、晶圆冷却6、晶圆退出6.为什么晶体晶格离子注入工艺后需要高温退火？使用RTA退火有什么优点【填空】答：消除晶格损伤，恢复载流子寿命以及迁移率，激活一定比列的掺杂原子。P112降低了退火温度或者说减少了退火时间，减少了退火时的表面污染，硅片不会产生变形，不会产生二次缺陷，对于高剂量注入时的电激活率较高。7.SiO2-Si界面中存在几种电荷？对器件性能有哪些影响？工艺上如何降低它们的密度【综合】答：有5种。LiRB+Cs+K+几乎没有影响Na+会引起mo

8、s晶体管阈值电压的不稳定。P571、使用含氯的氧化工艺2、用氯周期性的清洗管道、炉管和相关的容