微电子器件物理第九章测试题

问题：

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）

2．离子注入前一般需要先生长氧化层，其目的是什么？（10分）

3．离子注入后为什么要进行退火？（10分）

4．光刻和刻蚀的目的是什么？（20分）

5．为什么要采用LDD工艺？它是如何减小沟道漏电流的？（10分）

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）

7、描述金属复合层中用到的材料？(10分)

8、STI隔离技术中，为什么采用干法离子刻蚀形成槽？(10分)

答案：

1.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：

① 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；

②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；

④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。

⑥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.答：氧化层保护表面免污染，免注入损伤，控制注入温度

3.推进，激活杂质，修复损伤。

4.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.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.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.

（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.采用干法刻蚀，是为了保证深宽比