半导体工艺作业

发布 2022-09-02 15:55:28 阅读 1870

1.例举出芯片厂中6个不同的生产区域并对每一个生产区域做简单描述。(20分)

答:芯片厂中通常分为扩散区、光刻区、刻蚀区、离子注入区、薄。

膜生长区和抛光区6个生产区域:

扩散区是进行高温工艺及薄膜积淀的区域,主要设备是高温炉和湿法清洗设备;

光刻区是芯片制造的心脏区域,使用黄色荧光管照明,目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上;③刻蚀工艺是在硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形;

离子注入是用高压和磁场来控制和加速带着要掺杂的杂质的气体;高能杂质离子穿透涂胶硅片的表面,形成目标硅片;⑤薄膜生长主要负责生产各个步骤中的介质层与金属层的淀积。

抛光,即cmp(化学机械平坦化)工艺的目的是使硅片表面平坦化。

2.离子注入前一般需要先生长氧化层,其目的是什么?(10分)答:氧化层保护表面免污染,免注入损伤,控制注入温度。

3.离子注入后为什么要进行退火?(10分)答:推进,激活杂质,修复损伤。

4.光刻和刻蚀的目的是什么?(20分)

答:光刻的目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上,而刻蚀的目的是在硅片上无光刻胶保护的地方留下永久的图形。即将图形转移到硅片表面。

5.为什么要采用ldd工艺?它是如何减小沟道漏电流的?(10分)答:

沟道长度的缩短增加了源漏穿通的可能性,将引起不需要的漏电流,所以需要采用ldd工艺。轻掺杂漏注入使砷和bf2这些较大质量的掺杂材料使硅片的上表面成为非晶态。大质量材料和表面非晶态的结合有助于维持浅结,从而减少源漏间的沟道漏电流效应。

6.为什么晶体管栅结构的形成是非常关键的工艺?更小的栅长会引发什么问题?(10分)

答:因为它包括了最薄的栅氧化层的热生长以及多晶硅栅的刻印和刻蚀,而后者是整个集成电路工艺中物理尺度最小的结构。多晶硅栅的宽度通常是整个硅片上最关键的cd线宽。

随着栅的宽度不断减少,栅结构(源漏间的硅区域)下的沟道长度也不断减少。晶体管中沟道长度的减少增加了源漏间电荷穿通的可能性,并引起了不希望的沟道漏电流。7、描述金属复合层中用到的材料?

(10分)答:采用三明治金属结构,包括:

1)淀积ti,使钨塞和下一层金属良好键合,层间介质良好键合;(2)al,au合金,加入铜抗电迁移;

3)tin作为下一次光刻的抗反射层;

8、sti隔离技术中,为什么采用干法离子刻蚀形成槽?(10分)

答:采用干法刻蚀,是为了保证深宽比。

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