集成电路制造技术原理及工艺王蔚习题答案.pdf

集成电路制造技术原理与工艺 王蔚 习题答案 目录 第一单元 习题 2 第二单元 习题 4 第三单元 习题 12 第四单元 习题 16 第五单元 习题 22 shanren 第一单元 习题 1. 以直拉法拉制掺硼硅锭，切割后获硅片，在晶锭顶端切下的硅片，硼浓度为 15 3 3×10 atoms/cm 。当熔料的90 ％已拉出，剩下10％开始生长时，所对应的晶锭上的该 位置处切下的硅片，硼浓度是多少? C 已知：C0 15 3 k s B=3×10 atoms/cm ；k =0.35 ；由 得： B C l 硅熔料中硼的初始浓度为： 0 0 15 15 3 C l= C B / k =3×10 /0.35≈8.57×10 atoms/cm ； B 由C − kC X k −1 得： s (1 0 ) 剩下10％熔料时，此处晶锭的硼浓度为： 90% 0 kB-1 15 0.35-1 16 C B= k C l×0.1 = 0.35×8.57×10 ×0.1 =1.34×10 B 2. 硅熔料含0.1 ％原子百分比的磷，假定溶液总是均匀的，计算当晶体拉出10％，50 ％， 90 ％时的掺杂浓度。 22 3 已知：硅晶体原子密度为：5×10 atoms/cm , 含0.1 ％原子百分比的磷, 熔料中磷浓度为： 0 22 19 3 C p =5×10 ×0.1 ％=5×10 atoms/cm ；k =0.8 p 由C (−1 kC ) X k −1 计算得： s 0 C10% = k C0 ×0.9 kp-1 =0.8×5×1019×0.9-0.2=4.09×1019 atoms/cm3 p P p C50% =0.8×5×1019×0.5-0.2 =4.59×1019 atoms/cm3 p 90% 19 -0.2 19 3 C =0.8×5×10 ×0.1 =6.34×10 atoms/cm p 3. 比较硅单晶锭CZ、MCZ 和FZ 三种生长方法的优缺点？ 答： CZ 法工艺成熟可拉制大直径硅锭，但受坩锅熔融带来的O 等杂质浓度高，存在一定杂 质分布，因此，相对于MCZ 和FZ 法，生长的硅锭质量不高。当前仍是生产大直径硅锭的 主要方法。 MCZ 法是在CZ 技术基础上发展起来的，生长的单晶硅质量更好，能得到均匀、低氧 的大直径硅锭。但MCZ 设备较CZ 设备复杂得多，造价也高得多，强磁场的存在使得生产 成本也大幅提高。MCZ 法在生产高品质大直径硅锭上已成为主要方法。 FZ 法与CZ、MCZ 法相比，去掉了坩埚，因此没有坩埚带来的污染，能拉制出更高纯 度、无氧的高阻硅，是制备高纯度，高品质硅锭，及硅锭提存的方法。但因存在熔融区因此 拉制硅锭的直径受限。FZ 法硅锭的直径比CZ、MCZ 法小得多。 4. 直拉硅单晶，晶锭生长过程中掺杂，需要考虑哪些因素会对硅锭杂质浓度及均