集成电路工艺名词解释

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、体电阻与方块电阻的关系：

方块时，l＝w，R＝R S。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。

15、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。

4）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，被位移原子还可能把能量依次传给其它原子，结果产生一系列的空位－间隙原子对及其它类型晶格无序的分布。这种因为离子注入所引起的简单或复杂的缺陷统称为晶格损伤。

21、离子注入损伤的产生？1）移位原子：因碰撞而离开晶格位置的原子。2）移位阈能E d：使一个处于平衡位置的原子发生移位，所需的最小能量. (对于硅原子, E d≈15eV)。3）注入离子通过碰撞把能量传给靶原子核及其电子的过程，称为能量传递过程。

22、级联碰撞：位移原子称为反冲原子。与入射离子碰撞而发生位移的原子，称为第一级反冲原子，与第一级反冲原子碰撞而位移的原子，称为第二级反冲原子，依次类推，这种不断碰撞的现象称为“级联碰撞”。

23、光刻的定义：光刻是一种图形复印和化学腐蚀相结合的精密表面加工技术。2）光刻的目的就是在二氧化硅或金属薄膜上面刻蚀出与掩膜版完全对应的几何图形从而实现选择性扩散和金属薄膜布线的目的。

24、光刻胶又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。2）根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。3）基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型：光聚合型、光分解型、光交联型。

25、分辨率定义：光刻中一个重要的性能指标是每个图形的分辨率，分辨率是将硅片上两个邻近的特征图形区分开来的能力。

26、光刻工艺中的HMDS是什么？它其什么作用？答：HMDS是六甲基二硅胺烷。HMDS起到提高粘附力的作用。HMDS影响硅片表面使之疏离水分子，同时形成对光刻胶材料的结合力。它本质是作为硅片和光刻胶的连接剂，所以这些材料具有化学相容性。