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半导体制造技术期末复习
微电子期末复习集成电路开展历史：1947年。
贝尔实验室，点接触晶体管，1956年诺贝尔物理奖。
1948年W. Shockley 提出结型晶体管概念1950年第一只NPN结型晶体管1959年第一个集成电路集成电路--将多个电子元件〔晶体管、二极管、电容、电阻、电抗等〕集成到〔硅〕衬底上。
集成电路的制造步骤：1硅片制备2硅芯片制造〔重点〕3硅片测试/拣选4装配与封装5终测关键尺寸(CD)：集成电路中半导体器件能够加工的最小尺寸。
它是衡量集成电路设计和制造水平的重要尺度，关键尺寸越小，芯片的集成度越高，速度越快，性能越好。
摩尔定律：Moore 定律是在1965 年由INTEL公司的Gordon Moore 提出的，其内容是：硅集成电路按照4 年为一代，每代的芯片集成度要翻两番、工艺线宽约缩小30%，IC工作速度提高1.5倍等开展规律开展。
单晶硅：单晶硅，也称硅单晶，具有根本完整的点阵构造的晶体。
不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。
1用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成2纯度要求到达99.9999％，甚至到达99.9999999％以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等3半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路用硅多晶硅：1：多晶硅硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂2：主要用做半导体的原料，是制做单晶硅的主要原料，可作各种晶体管、整流二极管、可控硅、太阳能电池、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器等。
非晶硅：非晶硅是一种直接能带半导体，它的构造内部有许多所谓的“悬键〞，也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流，并不需要声子的帮助，因而非晶硅可以做得很薄，还有制作本钱低的优点。
单晶硅的制备方法主要有：1：CZ法〔直拉法〕2：悬浮区熔法〔CF法〕其本质都是把熔融硅冷却成硅晶体CZ法：1：CZ法生长单晶硅把熔化的半导体级硅液体变成有正确晶向并且被掺杂成n或p型的固体硅锭,85%以上的单晶硅是采用CZ法生长,籽晶为所需晶向的单晶硅。
半导体制造技术期末题库参考答案
（1） 、杂质分布形式：在表面浓度 Cs 一定的情况下，扩散时间越长，杂质 主要特点： 扩散的就越深，扩到硅内的杂质数量也就越多。
x 2 Dterfc 1 （2）、结深： j
CB A Dt Cs
x2
Cs 4 Dt C ( x, t ) | x ,t e （3）、杂质浓度梯度： x Dt
4、写出菲克第一定律和第二定律的表达式，并解释其含义。
费克第一定律 C 杂质浓度 D 扩散系数(单位为 cm2/s) J 材料净流量（单位时间内流过单位面积的原子个数） 解释：如果在一个有限的基体中杂质浓度 C(x, t)存在梯度分布，则杂质 将会产生扩散运动，杂质的扩散流密度 J 正比于杂质浓度梯度 C/ x，比 例系数 D 定义为杂质在基体中的扩散系数。 1、杂质的扩散方向是使杂质浓度梯度变小。如果扩散时间足够长，则杂质分布 逐渐变得均匀。 2、当浓度梯度变小时，扩散减缓。 3、D 依赖于扩散温度、杂质的类型以及杂质浓度等。 菲克第二定律
可得
代入第一定律方程则得到第二方程。即杂质在材料
中沿某一方向浓度随时间变化率是由于扩散所引起的。
5、以 P2O5 为例，多晶硅中杂质扩散的方式及分布情况。
由于 P2O5 的晶粒较大，因此主要形成 B 类分
6.分别写出恒定表面源扩散和有限表面源扩散的边界条件、初始条件、 扩散杂质的分布函数，简述这两种扩散的特点
如果假设扩散系数 D 为常数，这种假设在低杂质浓度情况下是正确的，则得
解释： 菲克第二定律即为一维扩散方程 沿扩散方向，从 x 到 x+Δx，面积为Δs 的一个小体积元内的杂质数量随时间的 变化情况。设在小体积元Δv=ΔxΔs 内的杂质分布是均匀的。体积元内的杂质 浓 度 为 C(x, t) ， 经 过 Δ t 时 间 ， 该 体 积 元 内 杂 质 变 化 量 为 ，杂质在 x 处的扩散流密度分别为 J(x,t)则 在 Δ t 时 间 内 通 过 x 处 和 x+ Δ x 处 的 杂 质 流 量 差 为 ，假设体积元内的杂质不产生也不消失，
(完整版)半导体工艺复习题..
填空20’ 简答20’ 判断10’ 综合50’第一单元1.一定温度，杂质在晶体中具有最大平衡浓度，这一平衡浓度就称为什么？固溶度2.按制备时有无使用坩埚分为两类，有坩埚分为？无坩埚分为？（P24）有坩埚：直拉法、磁控直拉法无坩埚：悬浮区熔法3.外延工艺按方法可分为哪些？（P37）气相外延、液相外延、固相外延和分子束外延4.Wafer的中文含义是什么？目前常用的材料有哪两种？晶圆；硅和锗5.自掺杂效应与互扩散效应（P47-48）左图：自掺杂效应是指高温外延时，高掺杂衬底的杂质反扩散进入气相边界层，又从边界层扩散掺入外延层的现象。
自掺杂效应是气相外延的本征效应，不可能完全避免。
自掺杂效应的影响：○1改变外延层和衬底杂质浓度及分布○2对p/n或n/p硅外延，改变pn结位置右图：互（外）扩散效应：指高温外延时，衬底中的杂质与外延层中的杂质互相扩散，引起衬底与外延层界面附近的杂质浓度缓慢变化的现象。
不是本征效应，是杂质的固相扩散带来（低温减小、消失）6.什么是外延层？为什么在硅片上使用外延层？1)在某种情况下，需要硅片有非常纯的与衬底有相同晶体结构的硅表面，还要保持对杂质类型和浓度的控制，通过外延技术在硅表面沉积一个新的满足上述要求的晶体膜层，该膜层称为外延层。
2)在硅片上使用外延层的原因是外延层在优化pn 结的击穿电压的同时降低了集电极电阻，在适中的电流强度下提高了器件速度。
外延在CMOS 集成电路中变得重要起来，因为随着器件尺寸不断缩小它将闩锁效应降到最低。
外延层通常是没有玷污的。
7.常用的半导体材料为何选择硅？1）硅的丰裕度。
硅是地球上第二丰富的元素，占地壳成分的25%；经合理加工，硅能够提纯到半导体制造所需的足够高的纯度而消耗更低的成本。
2）更高的熔化温度允许更宽的工艺容限。
硅 1412℃>锗 937℃。
3）更宽的工作温度。
用硅制造的半导体件可以用于比锗 更宽的温度范围，增加了半导体的应用范围和可靠性。
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掌握熟悉了解第一章半导体物理基础一、能带理论1、能带的形成、结构：导带、价带、禁带•当原子结合成晶体时，原子最外层的价电子实际上是被晶体中所有原子所共有，称为共有化。
•共有化导致电子的能量状态发生变化，产生了密集能级组成的准连续能带---能级分裂•价带：绝对0度条件下被电子填充的能量最高的能带；结合成共价键的电子填充的能带。
•导带：绝对0度条件下未被电子填充的能量最低的能带2、导体、半导体、绝缘体的能带结构特点•禁带的宽度区别了绝缘体和半导体；而禁带的有无是导体和半导体、绝缘体之间的区别；绝缘体是相对的，不存在绝对的绝缘体。
3、导电的前提：不满带的存在二、掺杂半导体1、两种掺杂半导体的能级结构。
2、杂质补偿的概念三、载流子统计分布1、费米函数、费米能级：公式1-7-9和1-7-10，及其简化公式1-7-11和1-7-122、质量作用定律，只用于本征半导体：公式1-7-273、用费米能级表示的载流子浓度：公式1-7-28和1-7-294、杂质饱和电离的概念（本征激发）5、杂质半导体费米能级的位置：公式1-7-33和1-7-37。
意义（图1-13，费米能级随着掺杂浓度和温度的变化）。
6、杂质补充半导体的费米能级四、载流子的运输1、（1.8节）载流子的运动模式：散射－漂移－散射。
平均弛豫时间的概念2、迁移率，物理意义：公式1-9-4和1-9-5（迁移率与电子自由运动时间和有效质量有关），迁移率与温度和杂质浓度的关系3、电导率，是迁移率的函数：公式1-9-10和1-9-114、在外电场和载流子浓度梯度同时存在的条件下，载流子运输公式：1-9-24～1-9-275、费米势：公式1-10-5：电势与费米能级的转换6、以静电势表示的载流子浓度1-10-6和1-10-7或1-10-9和1-10-107、爱因斯坦关系：反映了扩散系数和迁移率的关系。
在非热平衡状态下也成立。
公式1-10-11和1-10-12 五、非平衡载流子1、概念：平衡与非平衡（能带间的载流子跃迁）；过剩载流子2、大注入和小注入3、产生率、复合率、净复合率4、非平衡载流子的寿命：从撤销外力，到非平衡载流子消失。
半导体复习题(带答案)
半导体物理复习题一、选择题1.硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（D）P1A.1B.2C.4D.82．关于本征半导体，下列说法中错误的是（C）P65A.本征半导体的费米能级E F=E i基本位于禁带中线处B.本征半导体不含有任何杂质和缺陷C.本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身D.本征半导体的电中性条件是qn0=qp03．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数。
下面表达式中不等于复合率的是（D）P130A. B. C. D.4．下面pn结中不属于突变结的是（D）P158、159A.合金结B.高表面浓度的浅扩散p+n结C.高表面浓度的浅扩散n+p结D.低表面浓度的深扩散结5.关于pn结，下列说法中不正确的是（C）P158、160A.pn结是结型半导体器件的心脏。
B.pn结空间电荷区中的内建电场起着阻碍电子和空穴继续扩散的作用。
C.平衡时，pn结空间电荷区中正电荷区和负电荷区的宽度一定相等。
6.对于小注入下的N型半导体材料，下列说法中不正确的是（B）P128A. B. C. D.7.关于空穴，下列说法不正确的是（C）P15A.空穴带正电荷B．空穴具有正的有效质量C．空穴同电子一样都是物质世界中的实物粒子D．半导体中电子空穴共同参与导电8.关于公式，下列说法正确的是（D）P66、67A.此公式仅适用于本征半导体材料B.此公式仅适用于杂质半导体材料C.此公式不仅适用于本征半导体材料，也适用于杂质半导体材料D.对于非简并条件下的所有半导体材料，此公式都适用9.对于突变结中势垒区宽度，下面说法中错误的是（C）P177A.p+n结中B.n+p结中C.与势垒区上总电压成正比D.与势垒区上总电压的平方根成正比10.关于有效质量，下面说法错误的是（D）P13、14A.有效质量概括了半导体内部势场的作用B.原子中内层电子的有效质量大，外层电子的有效质量小C.有效质量可正可负D.电子有效质量就是电子的惯性质量。
半导体物理学期末总复习
半导体物理器件在传感与检测领域中的应用
发展趋势
了解半导体物理器件的发展趋势，包括更高性能、更低功耗、更小体积等。
面临的挑战
分析半导体物理器件在发展中面临的挑战，包括工艺复杂度、成本、可靠性等。ຫໍສະໝຸດ 半导体物理器件的发展趋势与挑战
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半导体激光器
介绍半导体激光器的原理、结构、制造工艺和应用，包括分布反馈式激光器、布拉格光栅激光器等。
半导体物理器件在光电子中的应用
介绍半导体传感器的基本原理、分类、应用和制造工艺，重点了解气体传感器和生物传感器。
半导体传感器
介绍半导体检测器的基本原理、分类、应用和制造工艺，包括光电检测器、热电检测器等。
半导体二极管及其特性
半导体二极管伏安特性
半导体二极管的伏安特性曲线反映了二极管在不同电压下的电流密度和电阻率，从而表现出单向导电性。
半导体二极管温度特性
半导体二极管的温度系数表示温度对二极管电压的影响，温度升高会使二极管正向电压降低。
双极型晶体管结构
01
双极型晶体管由三个半导体材料区域组成，两个P型区域和一个N型区域，通过三个区域的组合和连接形成NPN或PNP结构。
双极型晶体管及其特性
双极型晶体管的电流放大效应
02
双极型晶体管的基极电流对集电极电流的控制作用称为电流放大效应，这种效应是双极型晶体管的核心特性。
双极型晶体管的击穿特性
03
双极型晶体管在特定电压和电流条件下会发生击穿，导致电流突然增加，失去单向导电性。
场效应晶体管结构
场效应晶体管的电压控制特性
场效应晶体管的频率特性
双极型晶体管的模型与仿真
场效应晶体管的模型与仿真
最新半导体器件与工艺期末复习资料知识讲解
最新半导体器件与工艺期末复习资料知识讲解pn 结二极管的两个基本特性①开关特性②整流特性突变结模型近似①掺杂分布是阶跃函数。
在n 型和p 型半导体的净掺杂浓度皆为常数。
②杂质完全电离。
即n 型半导体和p 型半导体的平衡电子浓度分别为：n n0=N D 和p p0=N A ③忽略杂质引起的带隙变窄效应。
但需要考虑掺杂引起的费米能级变化，对简并态，n 型半导体和p 型半导体的费米能级分别处于导带底和价带顶。
pn 结平衡能带图接触后平衡态下的费米能级就是上图的E F内建电势差在没有外接电路的情形下，扩散过程不会无限延续下去。
此时会到达一种平衡，即扩散和漂移之间的动态平衡，相应产生的电势差称为接触电势差。
由于是自身费米能级不同产生的，因此常称为自建势或内建势电子和空穴的内建电势差大小区别对于同质结，他们的大小是一样的，对于异质结不一样。
突变结电场强度与电势分布电场分布图大小电势分布图由dx x E x )()(大小求出耗尽区及其宽度，在各自n 区、p 区的耗尽宽度与什么有关？①定义：在半导体pn 结、肖特基结、异质结中，由于界面两侧半导体原有化学势的差异导致界面附近能带弯曲，从而形成能带弯曲区域电子或空穴浓度的下降，这一界面区域称为耗尽区。
②宽度：③关系：pn n p D A p nx x V V N N x x ;单边突变结及其平衡时的能带图外加正偏压、负偏压下的pn结能带图pn结电压与外加偏压关系外加反偏电压V j=V t o tal=V bi+V R;外加正偏电压V j=V total=V bi-V R扩散电流势垒降低，位于中性区或准中性区的多数电子或空穴通过扩散穿过pn结皆产生从n到p或p到n的净电子、净空穴扩散流，相应地皆为从p区至n区的净扩散电流;从n区扩散到p区的电子将成为p区中的过剩少数载流子，将发生远离结区的方向扩散和复合，过剩电子浓度将逐渐减小。
此时，由于中性p区无电场，因此电子主要以扩散方式流入p区，故称过剩少数载流子电流为扩散电流或注入电流。
半导体期末试题及答案
半导体期末试题及答案[第一部分：选择题]1. 西格玛公司的闸流体是一种常见的半导体器件，其特点是：A. 具有较大的工作电压和电流B. 可以在高频率下工作C. 具有较大的输入电阻和输出电流D. 可以作为开关来控制电流答案：D2. 对于半导体材料来说，硅的能隙是：A. 0.7eVB. 1.1eVC. 1.4eVD. 1.7eV答案：C3. 在PN结的空间电荷区，以下哪个说法是正确的？A. N区内由于施主杂质的存在，有较多的自由电子B. P区内由于受主杂质的存在，有较多的空穴C. 空间电荷区中，有较多的固定正、负离子D. 空间电荷区中，能级呈谷布尔分布答案：C4. 当PN结处于正向偏置时，以下说法正确的是：A. P区电子进入N区B. N区电子进入P区C. P区空穴进入N区D. N区空穴进入P区答案：B5. 以下关于晶体管的说法，错误的是：A. 晶体管由三个电极组成，分别是基极、发射极和集电极B. PNP型晶体管的发射区域是N区C. PNP型晶体管的集电区域是P区D. 晶体管是一种电流放大器件答案：A[第二部分：填空题]1. 临界击穿电压是指______。
答案：PN结电容器击穿时所需要的最小电压。
2. 在增强型N沟道MOSFET中，当栅极电压大于门槽压的时候，沟道位置______。
答案：低电位区（Depletion Region）3. 理想二极管的伏安特性曲线是一条______。
答案：指数函数曲线。
4. 晶体管的三个工作区分别是______。
答案：截止区、放大区、饱和区。
5. TTL门电路是由______和______两种类型的晶体管构成。
答案：NPN型晶体管和PNP型晶体管。
[第三部分：计算题]1. 一台功率为500W的LED照明灯需要工作电压为3.5V、工作电流为100mA的LED作为光源。
计算此照明灯所需的串并联关系和所需电阻值。
设LED的工作电压为Vf，工作电流为If。
串联LED的总电压为Us，并联LED的总电流为Ip。
(完整word版)半导体物理器件期末考试试题(全)
半导体物理器件原理（期末试题大纲）指导老师：陈建萍一、简答题（共6题，每题4分）。
代表试卷已出的题目1、耗尽区：半导体内部净正电荷与净负电荷区域，因为它不存在任何可动的电荷,为耗尽区（空间电荷区的另一种称呼）。
2、势垒电容：由于耗尽区内的正负电荷在空间上分离而具有的电容充放电效应，即反偏Fpn结的电容。
3、Pn结击穿：在特定的反偏电压下,反偏电流迅速增大的现象。
、欧姆接触：金属半导体接触电阻很低,且在结两边都能形成电流的接触.5、饱和电压：栅结耗尽层在漏端刚好夹断时所加的漏源电压。
、阈值电压：达到阈值反型点所需的栅压。
、基区宽度调制效应：随C-E结电压或C-B结电压的变化，中性基区宽度的变化。
8、截止频率:共发射极电流增益的幅值为1时的频率。
9、厄利效应:基带宽度调制的另一种称呼(晶体管有效基区宽度随集电结偏置电压的变化而变化的一种现象）10、隧道效应：粒子穿透薄层势垒的量子力学现象。
11、爱因斯坦关系：扩散系数和迁移率的关系:12、扩散电容：正偏pn结内由于少子的存储效应而形成的电容.、空间电荷区:冶金结两侧由于n区内施主电离和p区内受主电离而形成的带净正电荷与净负电荷的区域.14、单边突变结:冶金结的一侧的掺杂浓度远大于另一侧的掺杂浓度的pn结。
15、界面态：氧化层—-半导体界面处禁带宽度中允许的电子能态。
16、平带电压:平带条件发生时所加的栅压,此时在氧化层下面的半导体中没有空间电荷区。
17、阈值反型点：反型电荷密度等于掺杂浓度时的情形.18、表面散射:当载流子在源极和源漏极漂移时,氧化层--半导体界面处载流子的电场吸引作用和库伦排斥作用.19、雪崩击穿：由雪崩倍增效应引起的反向电流的急剧增大，称为雪崩击穿.20、内建电场：n区和p区的净正电荷和负电荷在冶金结附近感生出的电场叫内建电场，方向由正电荷区指向负电荷区，就是由n区指向p区。
21、齐纳击穿：在重掺杂pn结内,反偏条件下结两侧的导带与价带离得非常近，以至于电子可以由p区的价带直接隧穿到n区的导带的现象。
半导体制造工艺期末考试重点复习资料
半导体制造工艺期末考试重点复习资料1、三种重要的微波器件：转移型电子晶体管、碰撞电离雪崩渡越时间二极管、MESFET。
2、晶锭获得均匀的掺杂分布：较高拉晶速率和较低旋转速率、不断向熔融液中加高纯度多晶硅，维持熔融液初始掺杂浓度不变。
3、砷化镓单晶：p型半导体掺杂材料镉和锌，n型是硒、硅和锑硅：p型掺杂材料是硼，n型是磷。
4、切割决定晶片参数：晶面结晶方向、晶片厚度（晶片直径决定）、晶面倾斜度（从晶片一端到另一端厚度差异）、晶片弯曲度（晶片中心到晶片边缘的弯曲程度）。
5、晶体缺陷：点缺陷（替位杂质、填隙杂质、空位、Frenkel，研究杂质扩散和氧化工艺）、线缺陷或位错（刃型位错和螺位错，金属易在线缺陷处析出）、面缺陷（孪晶、晶粒间界和堆垛层错，晶格大面积不连续，出现在晶体生长时）、体缺陷（杂质和掺杂原子淀积形成，由于晶体固有杂质溶解度造成）。
6、最大面为主磨面，与<110>晶向垂直，其次为次磨面，指示晶向和导电类型。
7、半导体氧化方法：热氧化法、电化学阳极氧化法、等离子化学汽相淀积法。
8、晶体区别于非晶体结构：晶体结构是周期性结构，在许多分子间延展，非晶体结构完全不是周期性结构。
9、平衡浓度与在氧化物表面附近的氧化剂分压值成正比。
在1000℃和1个大气压下，干氧的浓度C0是5.2x10^16分子数/cm^3，湿氧的C0是3x10^19分子数/cm^3。
10、当表面反应时限制生长速率的主要因素时，氧化层厚度随时间呈线性变化X=B(t+)/A线性区（干氧氧化与湿氧氧化激活能为2eV,）；氧化层变厚时，氧化剂必须通过氧化层扩散，在二氧化硅界面与硅发生反应，并受扩散过程影响，氧化层厚度与氧化时间的平方根成正比，生长速率为抛物线X^2=B(t+)抛物线区（干氧氧化激活能是1.24Ev,湿氧氧化是0.71eV）。
11、线性速率常数与晶体取向有关，因为速率常数与氧原子进入硅中的结合速率和硅原子表面化学键有关；抛物线速率常数与晶体取向无关，因为它量度的是氧化剂穿过一层无序的非晶二氧化硅的过程。
半导体期末复习
1、Si,Ge都是金刚石型结构。
2、绝缘体：绝缘体禁带宽度很大，激发电子需要很大能量，在常温下，能激发到导带去的电子很少，所以导电性差。
半导体：禁带宽度比较小，数量级在1eV左右，在常温下已有不少电子被激发到导带中去，所以具有一定的导电能力。
导体：导体中的组成原子中的价电子占据的能带是部分占满的，价电子在半满带中自由运动，故导体的导电性好。
3、有效质量的意义：引入有效质量的意义在于它概括了半导体内部势场的作用，使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时，可以不涉及半导体内部势场的作用。
特别是他可以直接由实验测定，更方便的解决电子的运动规律。
在能带底部附近，电子的有效质量是正值。
4、直接带隙半导体：导带底和价带顶在K空间处于不同的K值。
间接带隙半导体：导带底和价带顶在K空间处于同一点。
5、替位式杂质：杂质原子取代晶格原子而位于晶格处。
间隙式杂质：杂质原子位于晶格原子间的间隙位置。
6、N型半导体：主要依靠导带电子导电的半导体。
P型半导体：主要依靠空穴导电的半导体。
7、施主杂质电离能：使多余的价电子挣脱束缚成为导电子所需要的能量。
受主杂质电离能：使空穴挣脱受主杂质束缚成为导电空穴所需的能量。
8、杂质的双性行为：既能表现为施主，也能表现为受主。
因为在硅杂质浓度较高时，硅原子不仅取代镓原子起着施主杂质的作用，而且硅也取代了一部分V族申原子而起着受主杂质的作用，因而取代III族原子镓的硅施主杂质起到补偿作用，从而降低了有效施主杂质的浓度，电子浓度趋于饱和。
9、费米能级：在热力学温度零度时，费米能级E可看做量子态是否被电子占据的一个界限。
费米能级标志了电子填充能级的水平。
费米分布：f(E)=1/1+exp[(E-EF )/kT]是描写热平衡状态下，电子允许的量子态上如何分布的一个统计分布函数。
10、当E-EF >>kT时，费米函数就转换为玻尔兹曼分布函数。
，p=n，E i质基本全电离，电中性条件简化为：n0=ND）；过渡区；高温本征激发区。
大学半导体材料课后习题答案期末考试复习资料汇总
半导体材料复习资料绪论1.半导体的基本特性？①电阻率大体在10-3~109Ω•cm范围第一章⒈比较SiHCl3氢还原法和硅烷法制备高纯硅的优缺点？⑴三氯氢硅还原法优点：产率大，质量高，成本低，是目前国内外制备高纯硅的主要方法。
缺点：基硼、基磷量较大。
⑵硅烷法优点①除硼效果好；（硼以复盐形式留在液相中）②无腐蚀，降低污染；（无卤素及卤化氢产生）③无需还原剂，分解效率高；④制备多晶硅金属杂质含量低（SiH4的沸点低）缺点：安全性问题相图写出合金Ⅳ由0经1-2-3的变化过程第二章⒈什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？答：⑴分凝现象：含有杂质的晶态物质溶化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同，这种现象较分凝现象。
⑵平衡分凝系数：固液两相达到平衡时，固相中的杂质浓度和液相中的杂质浓度是不同的，把它们的比值称为平衡分凝系数，用K0表示。
K0=C S/C L⑶有效分凝系数：为了描述界面处薄层中杂质浓度偏离对固相中杂质浓度的影响，通常把固相杂质浓度C S与固体内部的杂质浓度C L0的比值定义为有效分凝系数K effK eff=C S/C L0⒉写出BPS公式及各个物理量的含义，并讨论影响分凝系数的因素。
⒊分别写出正常凝固过程、一次区熔过程锭条中杂质浓度CS公式，并说明各个物理量的含义。
①正常凝固过程：C S=KC0(1-g)k-1C0：材料凝固前的杂质浓度K：分凝系数。
不同杂质的不同K值可以通过查表得出。
②一次区熔过程：C S=C O[1-(1-K)e-Kxl]C0：锭条的原始杂质浓度x：已区熔部分长度K:分凝系数l：熔区长度⒋说明为什么实际区熔时，最初几次要选择大熔区后几次用小熔区的工艺条件。
⑴一次区熔时C S=C O[1-(1-K)e-Kxl],l→大，C S→小→提纯效果好→→l越大越好⑵极限分布时（K一定）K=Bl/（e Bl-1）A=C0BL/(e BL-1) C S（x）=Ae Bxl→大，B→小，A→大，C S→大，提纯的效果越差→→l越小越好所以对于实际区熔，前几次应该用大熔区，越到后面越接近极限分布，应该用小熔区。
半导体物理学期末总复习
热平衡状态
▪ 在一定温度下，载流子的产生和载流子的复 合建立起一动态平衡，这时的载流子称为热 平衡载流子。
▪ 半导体的热平衡状态受温度影响，某一特定 温度对应某一特定的热平衡状态。
▪ 半导体的导电性受温度影响剧烈。
态密度的概念
▪ 能带中能量 E 附近每单位能量间隔内的量子态
数。 ▪ 能带中能量为 E（ E d E ） 无限小的能量间隔内
n0E E C C ' dnE E C C ' (2 2 m n2 *)3 3/2eE k 0T E F(EE C)1/2dE
K空间等能面
▪ 在k=0处为能带极值
E(k)E(0)
2k2 2mn*
导带底附近
E(k)E(0) 2m2kp2*
价带顶附近
K空间等能面
▪ 以 k x 、k y 、k z 为坐标轴构成 k 空间，k 空间 任一矢量代表波矢 k
k2kx2ky2kz2
▪ 导带底附近
2
E(k)E(0)2m n*(kx2ky2kz2)
可看成量子态
▪ 当T 0K 时
➢ 若 E EF ，则 f(E)1/2 ➢ 若 E EF ，则 f(E)1/2 ➢ 若 E EF ，则 f(E)1/2 费米能级是量子态基本上被
电子占据或基本上是空的一
个标志
玻尔兹曼分布函数
▪ 当EEF
所以
k0T时，由于
exp(
E EF k0T
)
1exp(EEF)exp(EEF)
考虑电子的自旋情况，电子的允许量子态密度
为V （/ 4 3），每个量子态最多只能容纳一个电子。
kx
2
nx L
(nx
0 , 1, 2 , ）
半导体考点整理7页word
会很深，极有可能是以和其他知识点结合的形式出现在大题中。
请尽可能系统地在理解的基础上去复习，注意知识点内在的联系。
评判宗旨是理解第一，识记第二，亦即答案即使在表述上没有那么书面，比如是自己组织语言描述的，只要我觉得你理解正确，依然会算作对。
下周二的课程仍然是其他半导体部分的讲解，下周四最后一节半导体课是答疑课。
现在可以着手按照考点开始复习，有问题可以个人提出，或者是集体分工合作讨论总结提出，可以email的方式提前给我（效率较高），或者课上提出均可。
选择合适自己的复习方式，祝考试顺利！。
半导体技术期末复习
半导体技术期末复习The manuscript can be freely edited and modified1.20世纪上半叶对半导体产业发展做出贡献的4种不同产业..P2答：真空管电子学、无线电通信、机械制表机、固体物理2.列出5个集成时代;指出每个时代的时间段;并给出每个时代每个芯片上的元件数..P4小规模集成电路 20世纪60年代前期 2-50个芯片中规模集成电路 20世纪60年代到70年代前期 20-5000个芯片大规模集成电路 20世纪70年代前期到70年代后期 5000-100000个芯片超大规模集成电路20世纪70年代后期到80年代后期个芯片甚大规模集成电路 20世纪90年代后期至今大于1000000个芯片3.列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势;简要描述每个趋势..P81、提高芯片性能:提高速度和降低功耗..1、器件做的越小;芯片上的器件就越多;芯片的速度就提高；2、使用材料;通过芯片表面的电路和器件来提高电信号的传输..2、提高芯片可靠性3、降低芯片成本原因：根本原因是得益于CD尺存的减小；半导体产品市场的大幅度增长..4.什么是芯片的关键尺寸这种尺寸为何重要 P9芯片的物理尺寸特征被称为特征尺寸;最小的特征尺寸称为关键尺寸..将CD作为定义制造复杂性水平的标准;也就是如果你拥有在硅片上制造某种CD的能力;那你就能加工其他所有特征尺寸;由于这些尺寸更大;因此更容易生产..例如;如果芯片上的最小尺寸是0.18um;那么这个尺寸就是CD..半导体产业使用“技术节点”这一术语描述在硅片制造中使用的可应用CD .5.什么是摩尔定律它预测了什么这个定律正确吗 P101964年摩尔预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番后来在1975年被修正为预计每18个月翻一番..摩尔定律惊人的准确6.以B掺入Si中为例;说明什么是受主杂质、受主杂质电离过程和P型半导体..在硅晶体中掺入硼;硼是Ⅲ族元素;硼替代原有硅原子位置;由于Ⅲ族元素最外层只有3个价电子;与周围硅原子产生共价键时;产生一个空穴;而本身接受一个电子称为带负电的离子;通常我们称这种杂质为受主杂质..这种半导体主要依靠受主提供的空穴导电;这种依靠空穴导电的半导体称为p型半导体..7.以As掺入Ge中为例;说明什么是施主杂质、施主杂质电离过程和N 型半导体..在As中掺入Ge ; Ge 是V族元素杂质; Ge杂质会替代原来硅原子的位置;与周围的硅原子形成共价键;多余的一个电子便成了能够导电的自由电子;本身变成带正电的离子;通常我们称这种杂质为施主杂质..这种半导体依靠施主提供的电子导电;这种依靠电子导电的半导体称为n型半导体..8.半导体内的载流子三种运动：载流子的扩散运动;载流子的热运动和载流子的漂移运动..9.双极晶体管有多少个电极、结和类型电极的名称分别是什么类型名称分别是什么 P46有三电极和两个pn结、两种类型..电极名称：发射极、基极、集电极..类型名称：pnp、npn.10.其他电极形成物理的pn结..场效应管FET的两种基本类型是什么他们之间的主要区别是什么 P50答：结型JFET和金属-氧化物型MOSFET半导体..区别是：MOSFET作为场效应晶体管输入端的栅极由一层薄介质与晶体管的其他两极绝缘..JFET的栅极实际上同晶体管11.半导体级硅有多纯 P649个912.描述非晶材料..为什么这种硅不能用于硅片 P65非晶材料指的是非晶固体材料;它们没有重复的结构;并且在原子级结构上体现的是杂乱的结构..非晶硅对生产半导体器件所需的硅片来讲是没有任何用处的;这是因为器件的许多电学和机械性质都与它的原子级结构有关;这就要求重复性的结构使得芯片与芯片之间的性能有重复性.. 13.多晶：晶胞不是有规律地排列单晶：晶胞在三维方向上整齐地重复排列14.什么是晶体缺陷 P73晶体缺陷指的是在重复排列的晶胞结构中出现的任何中断..研究晶体缺陷是非常重要的;因为它对半导体的电学特性有破坏作用..在硅中主要存在三种普遍的缺陷形式：点缺陷：原子层面的局部缺陷;包括空位缺陷、间隙原子缺陷和Frenkel 缺陷位错：错位的晶胞层错：晶体结构的缺陷15.什么是物质的四种形态试分别描述之..P87固体、液体、气体和等离子体电离的气体16.吸收和吸附之间有什么不同 P91-92吸收:物质吸取其他实物或能量的过程..气体被液体或固体吸取;或液体被固体所吸取..在吸收过程中;一种物质将另一种物质吸进体内与其融和或化合..吸收是气体或液体进入其他材料的主要方式.吸附是气体或液体被束缚在固体表面;被吸附的分子通过化学束缚或者物理吸引这样的弱束缚黏在物体表面..17.什么是酸列出在硅片厂中常用的三种酸..P95酸是一种包含氢并且氢在水中裂解形成水合氢离子H3O+的溶液..硅片厂中常用的酸有HF;HCL; H2SO4; HNO3; H3PO418.什么是碱列出在硅片厂中常用的三种碱..P96碱是一类含有OH根的化合物;在溶液中发生水解生成氢氧根离子OH-..硅片厂中常用的碱有NaOH; NH4OH; KOH19.什么是溶剂列出在硅片厂中常用的三种溶剂..P97溶剂是一种能够溶解其他物质形成溶液的物质..硅片厂中常用的溶剂有：去离子水;异丙醇、三氯乙烯、丙酮、二甲苯20.说明五类净化间沾污..P107沾污指的是半导体制造过程中引入半导体硅片的任何危害芯片成品率及电学性能的不希望有的物质..净化间沾污有：颗粒、金属杂质、有机物沾污、自然氧化层、静电释放..21.什么是等离子体它对工艺腔有什么益处 P181等离子体是一种中性、高能量、离子化的气体;包含中性原子或分子、带电离子和自由电子..等离子体可以提供发生在硅表面的气体反应所需要的大部分能量;因此被广泛应用于晶片制造的各个步骤；另一个应用是通过等离子体刻蚀选择性的去除金属..22.硅片中氧化膜的用途1、器件保护和隔离2、表面钝化3、栅氧电介质4、掺杂阻挡5、金属层间的介质层23.如果热生长氧化层厚度为20000A;那么硅消耗多少 9200A. P215 2000×0.46=920A24.氧化生长模式P251参考;暂时不考25.化学气相淀积 P24626.什么是快速热处理RTP 相比于传统炉其6大优点是什么 P228快速热处理是在非常短的时间内将单个硅片加热至400~1300℃温度范围内的一种方法；1、温度均匀性好2、杂质运动最小3、硅片间的重复性4、产量高5、由于快速加热产生应力;增加了强度6、有利于绝对温度的测量27.什么是薄膜列举并描述可接受的薄膜的8个特征..P242薄膜是指一种在衬底上生长的薄固体物质..如果一种固体物质具有三维尺寸;那么薄膜是指某一维通常是厚度远远小于另外两维上的尺寸..1、好的台阶覆盖能力2、填充高的深宽比间隙能力3、好的厚度均匀性4、高纯度和高密度5、受控制的化学剂量6、高度的结构完整性和低的膜应力7、好的电学特性8、对衬底材料或下层膜好的粘附性28.列举并描述薄膜生长的三个阶段..P244晶核形成;成束的稳定小晶核形成聚集成束;也称为岛生长形成连续的膜..29.并描述CVD反应中的8个步骤..P2471、气体传输至淀积区域：反应气体充反应腔入口区域流动到硅片表面的淀积区域；2、膜先驱物的形成：气相反应导致膜先驱物和副产物的形成；3、膜先驱物附着在硅片表面：大量膜先驱物运输到硅片表面；4、膜先驱物粘附：膜先驱物粘附在硅片表面5、膜先驱物扩散：膜先驱物向膜生长区域的表面扩散；6、表面反应：表面化学反应导致膜淀积和副产物的生成；7、副产物从表面移除：吸附表面反应的副产物；8、副产物从反应表面腔移除：反应的副产物从淀积区域随气流流动到反应腔出口并排出..30.什么是外延解释自掺杂和外扩散..P267外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层;新淀积的这层称为外延层..自掺杂：掺杂杂质从衬底蒸发;或者是由于淀积过程中氯对硅片表面的腐蚀而自发进行的一种掺杂不均匀的现象..外扩散：衬底作为掺杂杂质源扩散到外延层的一种不规则掺杂形式;称为外扩散..31.定义分辨率..P312分辨率：光刻中的一个重要的性能指标;是将硅片上两个邻近的特征图形区分开来的能力..32.解释负性和正性光刻的区别..P314负性光刻：是把与掩膜板上相反的图形复制到硅片表面;曝光后;光刻胶会因交联而变得不可溶解;并会硬化;交联的光刻胶便不能在溶剂中被洗掉;是的光刻胶上图形与投影掩膜板上的图形相反..正性光刻：是把与掩膜板上相同的图形复制到硅片上;曝光后的区域经历一种光化学反应;使得其在显影液中软化并可以溶解;形成的光刻胶的图形与投影掩膜板上的相同..两者的区别在于光刻胶的种类不同..33.列出光刻的8个步骤;并对每一步做出简要解释..P3161、气相成底膜处理：目的是增强硅片和光刻胶之间的粘附性；2、旋转涂胶：采用旋转的方式使得所涂光刻胶较为均匀；3、软烘：目的是去除光刻胶中的溶剂；4、对准和曝光：目的是将掩膜板上的图形转移到涂胶的硅片上;且光能激活光刻胶中的光敏成分；5、曝光后烘培：对紫外光刻胶在100到110度之间进行烘培..紧随在光刻胶曝光之后；6、显影：硅片表面光刻胶中产生图形的关键步骤;将光刻胶上可溶解区域被化学显影剂溶解;将可见的图形留在硅片表面；7、坚膜烘培：显影后的热烘指的就是坚膜烘培;目的在于挥发掉存留的光刻胶溶剂;提高光刻胶对硅片表面的粘附性；8、显影后检查：目的在于去顶光刻图形的质量..34.列出并解释两种形式的光波干涉..P344相长干涉和相消干涉..35.什么是空间相干为什么在光刻中控制它 P348光是一种电磁波;在传播过程中;具有相同相位的不同光波在交汇点具有空间相干..空间相关可以通过光学系统加以控制;使图像中可能形成的干涉图像最小..如果不控制;在光刻胶上干涉结果看起来可能是亮暗点的粒状图形;被称做斑纹..36.什么是数值孔径陈述它的公式;包括近似公式..P353透镜收集衍射光的能力称之为透镜的数值孔径..透镜数值孔径越大;其成像质量越高..其公式为sin r NA n nf θ==;其中n 为为图像介质的折射率 θ为主光轴与透镜边缘线的夹角;r 为透镜的半径;f 为透镜的焦距37. 什么是抗反射涂层;它是怎样减小驻波的 P354抗反射涂层：曝光光线通过投影掩膜板后再光刻胶上形成图案;在光刻胶下面最终要被刻蚀形成图案的底层薄膜;在这层薄膜上涂上反光的涂层;就称为抗反射涂层..抗反射涂层通过抑制曝光光束减少不想要的光反射;从而避免了入射光波与反射光波之间的干涉;抑制了驻波的产生..38. 陈述分辨率公式..影响光刻分辨率的三个参数是什么 计算扫描光刻机的分辨率;假设波长是248nm;NA 是0.65;k 是0.6.. P358在光刻中;分辨率定义为清晰分辨出硅片上间隔很近的特征图像的能力..分辨率对任何光学系统都是一个重要的参数;并且对光刻非常关键;因为我们需要在硅片上制造出极小的器件尺寸..分辨率公式R 为：k R NA λ=;其中λ为光源的波长;NA 为曝光光学系统的数值孔径..因而;影响光刻分辨率的三个参数为波长、数值孔径和工艺因子..39. 给出焦深和焦面的定义..写出计算焦深的公式..P359焦点周围的一个范围;在这个范围内图像连续地保持清晰;这个范围被称为焦深;也称为景深..焦点是沿透镜中心出现最佳图像的点..焦深是焦点上面和下面的范围;在该范围内能量相对为常量..焦深方程为22()DOF NA λ=在光刻中;对图像质量起关键作用的两个因素是分辨率和焦深..当数值孔径增加后;透镜就可以捕获更多的光学细节并且系统的分辨能力也增加了;相应地焦深就会减小..增加图像分辨率对亚微米特征尺寸是必须的;然而;焦深减小的结果是严重缩减了光学系统的工艺宽容度..所以在半导体制造中;既要获得更好的分辨率来形成关键尺寸的图形;又要保持合适的焦深..40. 刻蚀工艺有哪两种类型 简要描述各类刻蚀工艺..P405两种基本刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法腐蚀..干法刻蚀是把硅片表面暴露于气态中产生的等离子体;等离子体通过光刻胶中开出的窗口;与硅片发生物理或化学反应;从而去掉曝露的表面材料..是亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法..湿法腐蚀;利用液体化学试剂例如酸、碱、溶剂以化学方式去除硅片表面的材料..一般适用于尺寸较大的情况..41. 讨论刻蚀残留物;他们为什么产生以及要怎样去除 P410刻蚀残留物是刻蚀以后留在硅片表面不想要的材料;主要覆盖在腔体内壁或被刻蚀图形的底部..它的产生有多种原因;例如被刻蚀膜层中的污染物、选择了不合适的化学刻蚀剂、腔体中的污染物、膜层中不均匀的杂质分布..刻蚀残留物是IC 制造过程中的硅片污染源;并能在去除光刻胶过程中带来一些问题..为了去除刻蚀残留物;有时在刻蚀完成后会进行过刻蚀..在一些情况下;刻蚀残留物可以在去除光刻胶的过程中或用湿法化学腐蚀去掉..42.什么是刻蚀中的等离子体诱导损伤;以及这些损伤带来什么问题P411 包含带能离子、电子和激发分子的等离子体可引起对硅片上的敏感器件引起等离子体诱导损伤..一种主要的损伤是非均匀等离子体在晶体管栅电极产生陷阱电荷;引起薄栅氧化硅的击穿..另一种器件损伤是能量离子对曝露的栅氧化层的轰击..在刻蚀过程中;这种损伤在刻蚀的时候能在栅电极的边缘发生..43.倒掺杂 P466在阱的同一区域内;先采用高能量、大剂量的杂质注入;然后采用低能量、浅结深和小掺杂剂量的注入..倒掺杂技术使得源漏极在衬底深处的掺杂浓度较大;而表面掺杂浓度较小;这样既保证了沟道打开时有足够的载流子浓度形成电流;又使沟道关闭时;源漏间漏电流因为表面载流子浓度低而降低..44.简述离子注入 P443离子注入是通过高压离子轰击把杂质引入硅片的过程;杂质通过与硅片发生原子级的高能碰撞;才能被注入;是一种向硅衬底中引入可控制数量的杂质;以改变其电学性能的方法..它是一个物理过程;不发生化学反应.. 45.硅片制造的常用杂质. P442受主杂质：硼、铝、镓、铟；施主杂质：氮、磷、砷、锑..46.列举并解释扩散的三个步骤.P445硅中固态杂质的热扩散需要三个步骤：预淀积、推进和激活..预淀积：在预淀积过程中;硅片被送入高温扩散炉中;杂质原子从源区转移到扩散炉内..然后杂质仅进入了硅片中很薄的一层;且其表面浓度是恒定的..预淀积为整个扩散过程建立了浓度梯度..推进：这是个高温过程;用以使淀积的杂质穿过硅晶体;在硅片中形成期望的节深..激活：这时的温度要稍微升高一点;使杂质原子与晶格中的硅原子键合..这个过程激活了杂质原子;改变了硅的电导率..47.杂质的固溶极限P446在一定的温度下;硅能吸收的杂质数量是一定的;称之为固溶度极限.. 48.什么是射程解释能量与射程之间的关系..P450离子射程指的是离子注入过程中;离子穿入硅片的总距离..注入机的能量越高;意味着杂质原子能穿入硅片越深;射程就越大..49.描述注入过程中的两种主要能量损失机制..P451注入离子在穿行硅片的过程中与硅原子发生碰撞;导致能量损失;并最终停止在某一深度..两个主要能量损失机制是电子阻碍和核阻碍..电子阻碍是杂质原子与靶材料的电子发生反应造成的..核阻碍是由于杂质原子与硅原子发生碰撞;造成硅原子的移位..50.离子束扩散和空间电荷中和 P458由于电荷之间的相互排斥;所以一束仅包含正电荷的离子束本身是不稳定的;容易造成离子束膨胀;即离子束的直径在行程过程中不断增大;最终导致注入不均匀..离子束扩大可以用二次电子中和正离子的方法缓解;被称为空间电荷中和..。
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1.20世纪上半叶对半导体产业发展做出贡献的4种不同产业。
P2答：真空管电子学、无线电通信、机械制表机、固体物理2.列出5个集成时代，指出每个时代的时间段，并给岀每个时代每个芯片上的元件数。
P4 小规模集成电路20世纪60年代前期2-50个芯片屮规模集成电路20世纪60年代到70年代前期20-5000个芯片大规模集成电路20世纪70年代前期到70年代后期5000-100000个芯片超大规模集成电路20世纪70年代后期到80年代后期100000-1000000个芯片甚大规模集成电路20世纪90年代后期至今大于1000000个芯片3.列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势，简要描述每个趋势。
P81.提高芯片性能:提高速度和降低功耗。
：L）、器件做的越小，芯片上的器件就越多，芯片的速度就提高；2）、使用材料，通过芯片表面的电路和器件来提高电信号的传输。
2.提高芯片可靠性3.降低芯片成本原因：根本原因是得益于CD尺存的减小；半导体产品市场的人幅度增长。
4.什么是芯片的关键尺寸？这种尺寸为何重要？P9芯片的物理尺寸特征被称为特征尺寸，最小的特征尺寸称为关键尺寸。
将CD作为定义制造复杂性水平的标准，也就是如果你拥侑在硅片上制造某种CD的能力，那你就能加工其他所有特征尺寸，山于这些尺寸更大，因此更容易牛•产。
例如，如果芯片上的最小尺寸是0.18um,那么这个尺寸就是CD。
半导体产业使用“技术节点”这一术语描述在硅片制造屮使用的可应用CD •5.什么是摩尔定律？它预测了什么？这个定律正确吗？P101964年摩尔预言在一块芯片上的品体管数大约每隔一年翻一番（后来在1975年被修正为预计每18个月翻一帑）。
摩尔定律15卞人的准确！6.以B掺入Si中为例，说明什么是受主杂质、受主朵质电离过程和P型半导体。
在硅晶体屮掺入硼，硼是III族元素，硼替代原有硅原了位置，由于III族元素最外层只有3 个价电子，与周围硅原子产生共价键时，产生一个空穴，而本身接受一个电子称为带负电的离子，通常我们称这种杂质为受主杂质。
这种半导体主要依靠受主提供的空穴导电，这种依靠空穴导电的半导体称为p型半导体。
7.以As掺入Ge中为例，说明什么是施主杂质、施主杂质电离过程和N型半导休。
在As中掺入Ge , Ge是V族元素杂质，Ge杂质会替代原来硅原子的位置，与周围的硅原了形成共价键，多余的一个电子便成了能够导电的自由电子，本身变成带正电的离子，通常我们称这种杂质为施主杂质。
这种半导体依靠施主提供的电子导电，这种依靠电子导电的半导体称为n型半导体。
8.半导体内的载流子三种运动:载流子的扩散运动,载流子的热运动和载流子的漂移运动。
9.双极晶体管有多少个电极、结和类型？电极的名称分别是什么？类型名称分别是什么？P46有三电极和两个pn结、两种类型。
电极名称：发射极、基极、集电极。
类型名称：pnp、npn.10.其他电极形成物理的pn结。
场效应管（FET）的两种基本类型是什么？他们之间的主要区别是什么？P50答：结型（JFET）和金属■氧化物型（MOSFET）半导体。
区別是：MOSFET作为场效应品体管输入端的栅极山一层薄介质与品体管的其他两极绝缘。
JFET的栅极实际上同晶休管□•半导体级硅冇多纯？P649个912.描述非品材料。
为什么这种硅不能用于硅片？P65非晶材料指的是非晶固体材料，它们没有重复的结构，并几在原子级结构上体现的是杂乱的结构。
非晶硅对生产半导体器件所需的硅片来讲是没有任何用处的，这是因为器件的许多电学和机械性质都与它的原子级结构有关，这就要求重复性的结构使得芯片与芯片Z间的性能有重复性。
13.多晶：晶胞不是有规律地排列单晶：晶胞在三维方向上整齐地重复排列14.什么是晶体缺陷？P73晶体缺陷指的是在重复排列的晶胞结构中出现的任何中断。
研究晶体缺陷是非常重要的，因为它对半导体的电学特性有破坏作用。
在硅中主要存在三种普遍的缺陷形式：点缺陷：原了层面的局部缺陷，包括空位缺陷、间隙原了缺陷和Frenkel缺陷位错：错位的晶胞层错：晶体结构的缺陷15•什么是物质的四种形态？试分別描述Z。
P87固体、液体、气体和等离子体(电离的气体)16.吸收和吸附之间有什么不同？P91-92吸收:物质吸取其他实物或能量的过程。
气体被液体或固体吸取，或液体被固体所吸取。
在吸收过程屮，一种物质将另一种物质吸进体内与其融和或化合。
吸收是气体或液体进入其他材料的主要方式.吸附是气体或液体被束缚在固体表面，被吸附的分子通过化学束缚或者物理吸引这样的弱束缚黏在物体表面。
17.什么是酸？列出在硅片厂中常用的三种酸。
P95酸是一种包含氢并且氢在水屮裂解形成水介氢离了出0十的溶液。
硅片厂屮常用的酸有HF,HCL, H2SO4, HNO3, H3PO418.什么是碱？列出在硅片厂中常用的三种碱。
P96碱是一类含有0H根的化合物，在溶液中发生水解生成氢氧根离子OHS硅片厂中常用的碱有NaOH z NH4OH, KOH19.什么是溶剂？列出在硅片厂中常用的三种溶剂。
P97溶剂是一种能够溶解其他物质形成溶液的物质。
硅片厂中常用的溶剂冇：去离了水，异内丽、三氯乙烯、丙酮、二甲苯20.说明五类净化间沾污。
P107沾污指的是半导体制造过程中引入半导体硅片的任何危害芯片成品率及电学性能的不希望有的物质。
净化间沾污冇：颗粒、金属杂质、冇机物沾污、自然氧化层、静电释放。
21.什么是等离子体？它对工艺腔有什么益处？P181等离子体是一种中性、高能量、离子化的气体，包含中性原子或分子、带电离子和自由电子。
等离子体町以捉供发牛在硅表面的气体反应所需耍的人部分能量，因此被广泛应川于晶片制造的各个步骤；另一个应用是通过等离了体刻蚀选择性的去除金属。
22.硅片中氧化膜的用途1、器件保护和隔离2、表面钝化3、栅氧电介质4、掺杂阻挡5、金属层间的介质层23•如果热生长氧化层厚度为20000A,那么硅消耗多少？9200A. P2152000x0.46=920 (A)24.氧化生长模式P251（参考，暂时不考）25.化学气相淀积P24626•什么是快速热处理（RTP）?相比于传统炉其6大优点是什么? P228快速热处理是在非常知的时间内将单个硅片加热至400^1300°C温度范围内的一种方法；1、温度均匀性好2、杂质运动最小3、硅片间的重复性4、产最高5、由于快速加热产生应力，增加了强度6、有利于绝对•温度的测量27.什么是薄膜？列举并描述可接受的薄膜的8个特征。
P242薄膜是指一种在衬底上生长的薄I司体物质。
如果一种固体物质具有三维尺寸，那么薄膜是指某一维（通常是厚度）远远小于另外两维上的尺寸。
1、好的台阶覆盖能力2、填充高的深宽比间隙能力3、好的厚度均匀性4、高纯度和高密度5、受控制的化学剂量6、高度的结构完整性和低的膜应力7、好的电学特性8、对衬底材料或下层膜好的粘附性28.列举并描述薄膜生长的三个阶段。
P244晶核形成，成束的稳定小晶核形成聚集成束，也称为岛生长形成连续的膜。
29•并描述CVD反应中的8个步骤。
P2471、气体传输至淀积区域：反应气体充反应腔入口区域流动到硅片表而的淀积区域；2、膜先驱物的形成：气相反应导致膜先驱物和副产物的形成；3、膜先驳物附着在硅片表面：人最膜先驱物运输到硅片表面；4、膜先驱物粘附：膜先驭物粘附在硅片表血5、膜先驱物扩散：膜先驱物向膜生长区域的表面扩散；6、表而反应：表面化学反应导致膜淀积和副产物的生成；7、副产物从表面移除：吸附表面反应的副产物；8、副产物从反应表面腔移除：反应的副产物从淀积区域随气流流动到反应腔出口并排出。
30.什么是外延？解释自掺杂和外扩散。
P267外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，新淀积的这层称为外延层。
白掺杂：掺杂杂质从衬底蒸发，或者是由于淀积过程屮氯对硅片表面的腐蚀而自发进行的一种掺杂不均匀的现象。
外扩散：衬底作为掺杂杂质源扩散到外延层的一种不规则掺杂形式，称为外扩散。
31 •定义分辨率。
P312分辨率：光刻中的一个重要的性能指标，是将硅片上两个邻近的特征图形区分开來的能力。
32.解释负性和正性光刻的区别。
P314负性光刻：是把与掩膜板上相反的图形复制到硅片表而，曝光示，光刻胶会因交联而变得不可溶解，并会硬化，交联的光刻胶便不能在溶剂中被洗掉，是的光刻胶上图形与投影掩膜板上的图形和反。
正性光刻：是把与掩膜板上相同的图形复制到硅片上，曝光后的区域经历一种光化学反应, 使得其在显影液中软化并可以溶解，形成的光刻胶的图形与投影掩膜板上的相同。
两者的区别在于光刻胶的种类不同。
33.列出光刻的8个步骤，并对每一步做出简要解释。
P3161、气相成底膜处理：F1的是增强硅片和光刻胶Z间的粘附性；2、旋转涂胶：采川旋转的方式使得所涂光刻胶较为均匀；3、软烘：目的是去除光刻胶屮的溶剂；4、对准和曝光：目的是将掩膜板上的图形转移到涂胶的硅片上，且光能激活光刻胶屮的光敏5、曝光后烘培：对紫外光刻胶在100到110度之间进行烘培。
紧随在光刻胶曝光之后；6、显彫：硅片表而光刻胶屮产生图形的关键步骤，将光刻胶上可溶解区域被化学显影剂溶解，将可见的图形留在硅片表面；7、坚膜烘培：显影后的热烘指的就是坚膜烘培，1=1的在于挥发掉存留的光刻胶溶剂，提高光刻胶对硅片表面的粘附性；8、显影后检查：冃的在于去顶光刻图形的质量。
34.列出并解解两种形式的光波干涉。
P344相长干涉和相消T涉。
35.什么是空间相干？为什么在光刻中控制它？P348光是一种电磁波，在传播过程中，具冇相同相位的不同光波在交汇点具冇空间相干。
空间相关可以通过光学系统加以控制，使图像屮可能形成的干涉图像最小。
如果不控制，在光刻胶上干涉结果看起來可能是亮暗点的粒状图形，被称做斑纹。
36.什么是数值孔径？陈述它的公式，包括近似公式。
P353透镜收集衍射光的能力称Z为透镜的数值孔径。
透镜数值孔径越大，其成像质量越高。
其公式为NA = nsin0 = n—，其中n为为图像介质的折射率&为主光轴与透镜边缘线的夹角,r为透镜的半径，f为透镜的焦距37.什么是抗反射涂层，它是怎样减小驻波的？P354抗反射涂层：曝光光线通过投影掩膜板后再光刻胶上形成图案，在光刻胶下血最终要被刻蚀形成图案的底层薄膜，在这层薄膜上涂上反光的涂层，就称为抗反射涂层。
抗反射涂层通过抑制曝光光束减少不想要的光反射，从而避免了入射光波与反射光波之间的干涉，抑制了驻波的产生。
38.陈述分辨率公式。
影响光刻分辨率的三个参数是什么？计算扫描光刻机的分辨率，假设波长是248nm, NA 是0.65, k 是0.6。
P358在光刻中，分辨率定义为清晰分辨出硅片上间隔很近的特征图像的能力。