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集成电路工艺名词解析
CZ单晶生长法定义:Czochralski(CZ)-查克洛斯基法生长单晶硅,把熔化了的半导体级硅液体变为有正确晶向并且被掺杂成n型或p型的固体硅锭。85%以上的单晶硅是采用CZ法生长出来的。
CZ法特点:a. 低功率IC的主要原料。b. 占有~80%的市场。c. 制备成本较低。d. 硅片含氧量高。
描述氧化物的生长速率,影响这种速率的参数是什么?氧化物生长速率用于描述氧化物在硅片上生长的快慢。影响他的参数有温度、压力、氧化方式(干氧或湿氧)、硅的晶向和掺杂水平。
短沟道效应(Short Channel Effect):短沟道效应主要是指阈值电压与沟道相关到非常严重的程度。源-漏两极的p-n结将参与对位于栅极下的硅的耗尽作用,同栅极争夺对该区电荷的控制。栅长Lg越短,被源-漏两极控制的这部分电荷所占的份额比越大,直接造成域值电压Vt 随栅长的变化。
方块电阻(薄层电阻):方块电阻的大小直接反映了扩散入硅内部的净杂质总量。
Q: 从表面到结边界这一方块薄层中单位面积上杂质总量。
体电阻与方块电阻的关系:
方块时,l=w,R=RS。所以,只要知道了某个掺杂区域的方块电阻,就知道了整个掺杂区域的电阻值。
6、固溶度(solubility):在平衡条件下,杂质能溶解在硅中而不发生反应形成分凝相的最大浓度。
7、扩散定义:材料中元素分布的不均勻会导致扩散行为的进行,使得元素由浓度高处向浓度低处移动,从而产生的一种使浓度或温度趋于均匀的定向移动。
8、扩散的微观机制都有哪些?给出相关扩散方式的定义及扩散杂质的种类。①间隙式扩散:杂质进入晶体后,仅占据晶格间隙,在浓度梯度作用下,从一个原子间隙到另一个相邻的原子间隙逐次跳跃前进。每前进一个晶格间距,均必须克服一定的势垒能量。势垒高度 Ei 约为0.6~1.2 eV;间隙式扩散杂质包括Au, Ag, Cu, Fe, Ni, Zn, Mg, O等,这些杂质均属于快扩散杂质。②替位式扩散:杂质进入晶体后,占据晶格原子的原子空位(空格点),在浓度梯度作用下, 向邻近原子空位逐次跳跃前进。每前进一步,均必须克服一定的势垒能量。替位式原子必须越过的势垒高度为Es约3 ~4 eV。替位式扩散杂质包括B, P, As, Sb,Ga, Al, Ge等,这些杂质均属于慢扩散杂质。
9、扩散的宏观机制:扩散是微观粒子做无规则热运动的统计结果,这种运动总是由粒子浓度较高的地方向浓度低的地方进行,而使得粒子的分布逐渐趋于均匀。扩散的原始驱动力是体系能量最小化。
10、恒定表面源扩散:扩散过程中,硅片表面杂质浓度始终不变这种类型的扩散称为恒定表面源扩散。其扩散后杂质浓度分布为余误差函数分布。
11、有限表面源扩散: 扩散前在硅片表面先淀积一层杂质,在整个过程中,这层杂质作为扩散源,不再有新源补充,杂质总量不再变化。这种类型的扩散称为有限表面源扩散。其扩散后杂质浓度分布为高斯函数分布。
12、横向扩散:由于光刻胶无法承受高温过程,扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。当原子扩散进入硅片,它们向各个方向运动:假如杂质原子沿硅片表面方向迁移,就发生了横向扩散。
14、简述两步扩散的含义与目的。
答:第一步称为预扩散或预淀积,在较低的温度下,采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩散一层杂质原子,其分布为余误差涵数,目的在于控制扩散杂质总量;第二步称为主扩散或再分布,将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散,以控制扩散深度和表面浓度,主扩散的同时也往往进行氧化。
离子注入定义:离化后的原子在强电场的加速作用下,注射进入靶材料的表层,以改变这种材料表层的物理或化学性质。
16、1)射程R:离子从进入靶到停止为止走过的总距离。2)投影射程:射程在离子入射方向投影的长度。3)平均投影射程Rp:所有入射离子的投影射程的平均值。
标准偏差△Rp:
17、阻止机制:材料对入射离子的阻止能量的大小用阻止机制来衡量。阻止机制表示离子在靶内受到阻止的概率。1963年,Lindhard, Scharff and Schiott首先确立了注入离子在靶内分布理论,简称 LSS理论。LSS理论认为,注入离子在靶内的能量损失分为两个彼此独立的过程:1)电子阻止机制:来自原子之间的电子阻止,属于非弹性碰撞。2)核阻止机制:来自原子核之间的碰撞,属于原子核之间的弹性碰撞。总能量损失为两者的和。
18、什么是横向效应?指的是注入离子在垂直于入射方向平面内的分布情况。横向效应不但和入射离子的种类有关,还和入射能量有关。横向效应影响MOS晶体管的有效沟道长度。
19、离子注入的沟道效应:当离子沿晶轴方向入射时,大部分离子将沿沟道运动,不会受到原子核的散射,方向基本不变,可以走得很远。
20、离子注入的晶格损伤:高能离子注入硅片后与靶原子发生一系列碰撞,可能使靶原子发生位移,被位
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