半导体工艺试验-电子科技大学
电子科技大学半导体物理期末考试试卷a试题答案
电子科技大学半导体物理期末考试试卷a试题答案半导体物理课程考试题A卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2022年元月18日课程成绩构成：平时10分，期中5分，实验15分，期末70分一、选择题（共25分，共25题，每题1分）A）的半导体。
A.不含杂质和缺陷B.电阻率最高C.电子密度和空穴密度相等D.电子密度与本征载流子密度相等2、如果一半导体的导带中发现电子的几率为零，那么该半导体必定（D）。
A.不含施主杂质B.不含受主杂质C.不含任何杂质D.处于绝对零度3、对于只含一种杂质的非简并n型半导体，费米能级EF随温度上升而（D）。
A.单调上升B.单调下降C.经过一个极小值趋近EiD.经过一个极大值趋近Ei4、如某材料电阻率随温度上升而先下降后上升，该材料为（C）。
A.金属B.本征半导体C.掺杂半导体D.高纯化合物半导体5、公式某/mqτμ=中的τ是半导体载流子的（C）。
A.迁移时间B.寿命C.平均自由时间D.扩散时间6、下面情况下的材料中，室温时功函数最大的是（A）A.含硼1某1015cm-3的硅B.含磷1某1016cm-3的硅C.含硼1某1015cm-3，磷1某1016cm-3的硅D.纯净的硅7、室温下，如在半导体Si中，同时掺有1某1014cm-3的硼和1.1某1015cm-3的磷，则电子浓度约为（B），空穴浓度为（D），费米能级为（G）。
将该半导体由室温度升至570K，则多子浓度约为（F），少子浓度为（F），费米能级为（I）。
（已知：室温下，ni≈1.5某1010cm-3；570K时，ni≈2某1017cm-3）A、1某1014cm-3B、1某1015cm-3C、1.1某1015cm-3D、2.25某105cm-3E、1.2某1015cm-3F、2某1017cm-3G、高于EiH、低于EiI、等于Ei8、最有效的复合中心能级位置在（D）附近；最有利陷阱作用的能级位置在（C）附近，常见的是（E）陷阱。
电子科技大学微电子器件实验报告MICRO-1
电⼦科技⼤学微电⼦器件实验报告MICRO-1电⼦科技⼤学实验报告（实验）课程名称微电⼦器件实验⼀：双极晶体管直流特征的测量学⽣姓名：学号：201203******指导教师：刘继芝实验地点：211楼605实验时间：2015、6、⼀、实验室名称：微电⼦器件实验室⼆、实验项⽬名称：双极晶体管直流特征的测量三、实验学时：3四、实验原理：1．XJ4810半导体管特性图⽰仪的基本原理⽅框图XJ4810图⽰仪的基本原理⽅框图如图1-3所⽰。
其各部分的作⽤如下。
（1）基极阶梯信号发⽣器提供必须的基极注⼊电流。
（2）集电极扫描电压发⽣器提供从零开始、可变的集电极电源电压。
（3）同步脉冲发⽣器⽤来使基极阶梯信号和集电极扫描电压保持同步，以便正确⽽稳定地显⽰特性曲线（当集电极扫描电压直接由市电全波整流取得时，同步脉冲发⽣器可由50Hz 市电代替）。
（4）测试转换开关是⽤于测试不同接法和不同类型晶体管的特性曲线和参数的转换开关。
（5）放⼤和显⽰电路⽤于显⽰被测管的特性曲线。
（6）电源（图中未画出）为各部分电路提供电源电压。
2．读测⽅法（以3DG6 npn 管为例）（1）输⼊特性曲线和输⼊电阻R i在共射晶体管电路中，输出交流短路时，输⼊电压和输⼊电流之⽐为R i ，即常数=??=CE V B BEi I V R 它是共射晶体管输⼊特性曲线斜率的倒数。
例如需测3DG6在V CE = 10V 时某⼀⼯作点Q 的R i 值，晶体管接法如图1-4所⽰。
各旋钮位置为：峰值电压范围 0~10V极性（集电极扫描）正（+）极性（阶梯）正（+）功耗限制电阻 0.1~1k Ω（适当选择）x 轴作⽤电压0 .1V/度 y 轴作⽤阶梯作⽤重复阶梯选择 0.1mA/级测试时，在未插⼊样管时先将x 轴集电极电压置于1V/度，调峰值电压为10V ，然后插⼊样管，将x 轴作⽤扳到电压0.1V/度，即得V CE =10V 时的输⼊特性曲线。
这样可测得图1-5；.200101.002.0310Ω=?=??=-=V VB BE i CE I V R图1-4 晶体管接法图1-5 晶体管的输⼊特性曲线（2）输出特性曲线、转移特性曲线和β、h FE 、α在共射电路中，输出交流短路时，输出电流和输⼊电流增量之⽐为共射晶体管交流电流放⼤系数β。
(推荐)标准试验报告-电子科技大学
电子科技大学微电子与固体电子学院标准实验报告（实验）课程名称印制电路原理和工艺（实验）电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验地点：微固楼445 实验时间：一、实验室名称：印制电路工艺实验室二、实验项目名称：挠性PI基材上镂空板用开窗口工艺研究三、实验学时：4学时四、实验原理：在电子设备轻、薄、多功能化发展趋势的促进下，印制电路板正向薄膜化、精细化、高密度互联和元件搭载的方向发展。
挠性印制电路板（Flex Print Circuit Board，FPCB）由于具有可自由弯曲、折叠等特性，被广泛应用于手机、数码相机、摄像机、笔记本电脑、航空电子设备等电子设备中。
而挠性印制电路板的这些特性，来源于其基材—柔性高分子聚合物薄膜，其中聚酰亚胺（polyimide，PI）是挠性印制电路板中使用最多的品种。
PI具有优异耐热温度，可在260℃下长期使用（短时间可以承受550℃）。
同时，PI具有良好的力学性能和优良的耐油性、耐溶剂性、耐辐射性。
FPCB开窗口就是将线路板上设计窗口处的PI基材去除，使Cu导线裸露出来，从而实现增强FPCB功能或性能之目的。
开窗口技术是镂空FPCB制作的基本技术。
由于窗口处没有PI、线路暴露，就可以在单层的基础上实现双面导通的功能，可以与表面贴装技术（Surface Mounted Technology，SMT）结合，可以使印制板在焊接时具有好的耐高温性能，可以使多层FPCB具有更佳的散热性能。
因此，挠性印制电路板开窗口技术在新型电子设备开发中具有重要地位。
目前，FPCB开窗口的方法较多，按照工作原理可以分为机械加工和蚀刻加工两大类。
在机械加工技术中，机械冲切和数控铣应用最广。
机械冲切法使用的工具是冲床，该技术具有生产批量大、先期投入成本低、生产消耗成本低等优点。
但具有产品加工精度受冲模精度限制的缺点，随着窗口尺寸越小，所需模具的成本就越高，生产就越困难。
半导体工艺专业实践报告
半导体工艺专业实践报告2021年12月1日至2022年1月30日一、实践背景与目的半导体工艺专业的实践是培养学生在实际工作环境中掌握半导体工艺流程和技术的重要途径。
本次实践旨在让学生深入了解半导体工艺流程，并掌握常见的工艺仪器的使用方法。
通过实际操作，提高学生的实践能力，为将来从事半导体工艺相关工作打下基础。
二、实践内容1. 工艺流程学习在实践开始前，我们对半导体工艺流程进行了学习。
通过查阅相关资料和参观实验室，我们了解到典型的半导体工艺流程包括器件制备、掩膜光刻、薄膜沉积、清洗和检测等步骤。
我们重点学习了掩膜光刻和薄膜沉积这两个关键的工艺步骤。
2. 实验室操作在实验室操作环节，我们分为小组进行实践操作。
首先，我们学习了掩膜光刻这一关键步骤。
通过练习，我们掌握了光刻胶的涂覆、暴露和显影等基本操作。
我们还学习和掌握了光刻机的基本原理和使用方法。
在实际操作中，我们注意了安全操作规范，并保证了实验室的整洁和有序。
接下来，我们进行了薄膜沉积实验。
通过学习，我们了解了不同材料的薄膜沉积方法，在实践中熟练地掌握了化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)的操作步骤。
我们还学习了相应的设备操作和维护知识，确保了实验的顺利进行。
3. 数据分析与报告撰写在实践过程中，我们采集了大量的实验数据，并进行了分析和总结。
我们学会了使用统计软件进行数据处理和图表绘制。
通过对数据的分析，我们能够判断实验结果是否符合预期，并提出改进的方案。
最后，我们撰写了实践报告，详细描述了实践过程、实验结果和数据分析。
三、实践收获通过这段时间的实践，我收获颇多。
首先，我对半导体工艺流程有了更深入的认识，了解了每个步骤的重要性和操作要点。
其次，我掌握了常见的半导体工艺仪器的使用方法，提高了实验操作的技能。
最重要的是，我在实践中培养了沟通合作和解决问题的能力，提高了团队协作意识。
此外，通过数据分析和报告撰写的过程，我提升了数据处理和科学写作的能力。
半导体物理试验-微电子学院微电子试验教学中心-西安电子科技大学
《半导体物理实验》教学大纲课程编号：MI4221016课程名称：半导体物理实验英文名称：Experiments ofSemiconductor Physics学时：8 学分：0.5课程类别：限选课程性质：专业课适用专业：集成电路与系统集成先修课程：半导体物理和半导体器件电子学开课学期：4 开课院系：微电子学院一、课程的教学目标与任务目标：培养学生独立完成半导体材料特性测试、分析的实践动手能力，巩固和强化半导体物理知识，提升学生在微电子技术领域的竞争力，培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力，锻炼学生分析、探讨和总结实验结果的能力。
任务：在理论课程的学习基础上，通过大量实验，熟练掌握现代微电子技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术。
课程以教师讲解，学生实际动手操作以及师生讨论的形式实施。
二、本课程与其它课程的联系和分工本实验要求学生掌握半导体物理效应的测试技术和分析手段，共设置9个实验，要求学生选择完成其中4个实验。
（一）高频光电导衰退法测量非平衡少子寿命（2学时）具体内容：利用高频光电导衰退法分别测量具有高、中、低电阻率的半导体单晶硅样品的少子寿命，并对测试结果进行分析和探讨。
1.基本要求（1）掌握高频光电导衰退法测量少子寿命的测试原理和方法；（2）掌握半导体材料中少子、少子寿命和电阻率等相关概念。
2.重点、难点重点：高频光电导衰退法测试实验样品的少子寿命；难点：概念理解和测试结果分析和探讨。
3.说明：学习和掌握非平衡少子寿命的测试原理和测试方法。
（二）恒定表面光电压法测量硅中少子的扩散长度（2学时）具体内容：利用恒定表面光电压法测试硅样品中少子的扩散长度。
1.基本要求（1）了解恒定表面光电压法测试硅材料中少子扩散长度的测试原理；（2）掌握半导体中少子扩散长度的测试方法。
2.重点、难点重点：对实验样品进行少子扩散长度的测试；难点：实验仪器的使用和少子扩散长度的准确测量。
3.说明：掌握半导体中少子扩散长度的测试方法。
虚拟仿真实验在半导体器件物理实验中的应用探究
总第494期Vol.4942020年12月Dec.2020大学(教学与教育)University(Teaching&Education)虚拟仿真实验在半导体器件物理实验中的应用探究段小玲，王树龙，许晟瑞(西安电子科技大学微电子学院，陕西西安710071)摘要:半导体器件物理实验是微电子与集成电路专业的核心专业实验，具有实践性强及技术更新快的特点，而真实实验环节存在实验设备昂贵、安全风险和器件内部特征与参数信息难以获得等问题。
西安电子科技大学微电子学院实验中心把虚拟仿真实验应用到半导体器件物理实验当中，作为真实实验的有效补充，通过虚实结合的实验模式探索，解决了经费有限、安全风险和教学内容前沿创新不足等问题，积极促进了高水平、高素质、强能力的集成电路人才培养。
关键词:虚拟仿真;半导体器件物理实验;虚实结合中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1673-7164(2020)48-0075-03半导体器件是集成电路芯片的核心部分,其性能高低主导着芯片的整体性能。
半导体器件物理实验是微电子与集成电路专业的一门基础实验课，其涉及的实验设备相对昂贵,受到经费预算、场地空间、安全风险、试错成本、实验课时以及半导体器件本身结构特点等条件的限制,真实实验很难实现学生人手一台设备实验，使其在有限的实践环节中充分理解实验原理、进行实验操作并对实验结果进行全面深刻地分析。
为了解决实验课中普遍存在的问题，各大高校致力于实验室建设、团队建设、实验教学内容和教学模式改革探索和实践研究2〕。
西安电子科技大学微电子学院微电子与集成电路实验中心通过专业基础实验室重构和虚拟仿真实验室建设的多年探索，取得了一些教学改革经验叫进行了系列虚拟仿真实验建设和探索。
例如，把虚拟仿真实验应用到半导体器件物理实验当中，借助虚拟仿真技术“层层”剖析半导体器件,宜观、形象地展现出半导体器件内部不同方向上结构和参数的变化规律,增强学生对半导体器件结构、特性和原理的把握，弥补了传统实验教学存在的不足，使半导体器件物理实验教学更加高效。
半导体基础实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除半导体基础实验报告篇一：半导体物理实验报告电子科技大学半导体物理实验报告姓名：艾合麦提江学号：20XX033040008班级：固电四班实验一半导体电学特性测试测量半导体霍尔系数具有十分重要的意义。
根据霍尔系数的符号可以判断材料的导电类型；根据霍尔系数及其与温度的关系，可以计算载流子的浓度，以及载流子浓度同温度的关系，由此可确定材料的禁带宽度和杂质电离能；通过霍尔系数和电阻率的联合测量．能够确定我流子的迁移约用微分霍尔效应法可测纵向载流子浓度分布；测量低温霍尔效应可以确定杂质补偿度。
霍尔效应是半导体磁敏器件的物理基础。
1980年发现的量子霍尔效应对科技进步具有重大意义。
早期测量霍尔系数采用矩形薄片样品．以及“桥式”样品。
1958年范德堡提出对任意形状样品电阻率和霍尔系数的测量方法，这是一种有实际意义的重要方法，目前已被广泛采用。
本实验的目的使学生更深入地理解霍尔效应的原理，掌握霍尔系数、电导率和迁移率的测试方法，确定样品的导电类型。
一、实验原理如图，一矩形半导体薄片，当沿其x方向通有均匀电流I，沿Z方向加有均匀磁感应强度的磁场时，则在y方向上产生电势差。
这种想象叫霍尔效应。
所生电势差用Vh表示，成为霍尔电压，其相应的电场称为霍尔电场ey。
实验表明，在弱磁场下，ey同J（电流密度）和b成正比ey=RhJb（1）式中Rh为比例系数，称为霍尔系数。
在不同的温度范围，Rh有不同的表达式。
在本征电离完全可以忽略的杂质电离区，且主要只有一种载流子的情况，当不考虑载流子速度的统计分布时，对空穴浓度为p的p型样品Rh?1?0（2）pq式中q为电子电量。
对电子浓度为n的n型样品Rh??1?0nq（3）当考虑载流子速度的统计分布时，式（2）、（3）应分别修改为??h?1??h?1Rh??Rh???pqnq??p??n（4）式中μh为霍尔迁移率。
μ为电导迁移率。
对于简单能带结构??h?（5）h??h?p??nγh称为霍尔因子，其值与半导体内的散射机制有关，对晶格散射γh=3π/8=1.18;对电离杂质散射γh=315π/512=1.93,在一般粗略计算中,γh可近似取为1.在半导体中主要由一种载流子导电的情况下，电导率为?n?nq?n和?p?pq?p（6）由（4）式得到Rh?ph?p和Rh?nh?n（7）测得Rh和σ后，μh为已知，再由μ（n，T）实验曲线用逐步逼近法查得μ，即可由式（4）算得n或p。
电子科技大学CMOS模拟集成设计Hspice仿真
以下用实例说明 Hspice 的输入电路程序。 的输入电路程序。
1
NMOS II-V Characteristic 测试电路： 测试电路：
图 1-1 NMOS I-V 特性测试电路 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
图 1-8 Hspice InstallShield Wizard
2. 选择安装目录。Click“Next”选择 default 目录，如图 1-9 所示。 C:\synopsys\Hspice_A-2008.03-SPI 是 default 的目录。
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图 1-9 InstallShield Wizard 选择安装目录
饱和状态下 NMOS 电压电流关系公式[1-1]中的参数Ｋｎ, ＶＴ 和 λｎ是 CMOS 工艺参数，理想状态下是常数。 针对一具体 CMOS 工艺技术， 通过仿真求取以上工艺参数是模拟电路设计的第 一步。
4. 实验步骤： 实验步骤： 练习一: 练习一: 下载/安装/ 安装/设置 Hspice 仿真软件 步骤一：在本机的桌面建一子目录 2008Hspice。 步骤一 步骤二：从指定的机器和目录中，下载图 1-5 中 23 个压缩文件到本机的子目录 步骤二 2008Hspice 下。 文件 _Hspice.pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱrt01 到 _Hspice.part22 是 Hspice 的 setup 文件的压缩， _Hspice.2008-03 是 Hspice 2008 版的 license 文件的压缩。
实验目录
实验一： 实验一：EDA 仿真软件 Hspice 及 CMOS 工艺技术参数 实验二： 实验二：CMOS Differential Amplifier Design 差分放大器设计 实验三： 实验三：CMOS Operational Amplifier Design 运算放大器设计 实验四： 实验四：CMOS AnalogAnalog-toto-Digital Converter 模数转换器（ 模数转换器（ADC） ADC）设计
半导体封装测试工艺
半导体封装测试工艺嘿，朋友！今天咱们来聊聊神秘又重要的半导体封装测试工艺。
你知道吗？半导体就像是电子世界的小精灵，而封装测试工艺就是给这些小精灵穿上漂亮又实用的衣服，然后检验它们是不是足够优秀。
先来说说封装这一步。
这就好比给一个珍贵的宝贝打造一个合适的盒子。
半导体芯片那么小又那么脆弱，可经不起折腾。
封装就像是给它一个坚固的家，既能保护它，又能让它和外界好好沟通。
比如说，有各种封装的形式，像 DIP 封装，就像一个老实憨厚的大哥，个头大，引脚从两边伸出来，容易识别，可靠性也不错。
还有BGA 封装，这就像是一个小巧灵活的小精灵，引脚密密麻麻藏在底部，节省空间，性能还很出色。
那测试呢？这就像是一场严格的考试。
要检测这个半导体小精灵是不是真的聪明能干，能不能在各种复杂的环境下稳定工作。
想象一下，如果一个半导体芯片没有经过严格的测试，就被用到了你的手机或者电脑里，结果动不动就出毛病，是不是会让你抓狂？测试的过程那可真是细致入微啊！有功能测试，就像是检查这个小精灵会不会唱歌跳舞，有没有拿手的本领；还有可靠性测试，这好比看看它能不能在风吹雨打、冷热交替的环境中坚强地挺住。
在封装测试工艺中，每一个环节都不能马虎。
就好像盖房子，地基没打好，房子能结实吗？半导体封装测试不好，整个电子产品都可能掉链子。
而且啊，这封装测试工艺的技术还在不断进步呢！就像我们的生活越来越好，它们也在变得越来越厉害。
你看现在，5G 时代来了，对半导体的要求更高啦，封装测试工艺也得跟着升级换代。
总之，半导体封装测试工艺就像是一场精心编排的舞蹈，每一个动作都要精准到位，才能跳出优美的旋律，为我们的电子世界带来更多的精彩！它是半导体产业中至关重要的一环，决定着半导体产品的质量和性能，影响着我们生活的方方面面。
你说，是不是很重要？。
半导体工艺实验报告 【交大】
半导体制造工艺实验姓名：章叶满班级：电子1001学号：10214021一、氧化E3:25.1:1.go athena#TITLE: Oxide Profile Evolution Example# Substrate mesh definitionline y loc=0 spac=0.05line y loc=0.6 spac=0.2line y loc=1line x loc=-1 spac=0.2line x loc=-0.2 spac=0.05line x loc=0 spac=0.05line x loc=1 spac=0.2init orient=100# Anisotropic silicon etchetch silicon left p1.x=-0.218 p1.y=0.3 p2.x=0 p2.y=0# Pad oxide and nitride maskdeposit oxide thick=0.02 div=1deposit nitride thick=0.1 div=1etch nitride left p1.x=0etch oxide left p1.x=0# Field oxidation with structure file output for moviediffuse tim=90 tem=1000 weto2 dump=1 dump.prefix=anoxex01mtonyplot -st anoxex01m*.strstructure outfile=anoxex01_0.strquit实验截图:实验分析：当氧扩散穿越已生长的氧化剂时，它是在各个方向上扩散的。
一些氧原子纵向扩散进入硅，另一些氧原子横向扩散。
这意味着在氮化硅掩膜下有着轻微的侧面氧化生长。
由于氧化层比消耗的硅更厚，所以在氮化物掩膜下的氧化生长将抬高氮化物的边缘。
这就是LOCOS 氧化工艺中的“鸟嘴效应”。
半导体研发实验报告
一、实验目的1. 了解半导体材料的基本性质和制备方法；2. 掌握半导体器件的基本原理和制备技术；3. 提高半导体器件性能，优化制备工艺；4. 培养团队协作和创新能力。
二、实验原理半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电子特性。
在半导体材料中，电子和空穴的浓度较低，但通过掺杂、能带弯曲、复合等机制，可以实现对电子和空穴的调控，从而实现半导体器件的功能。
本实验主要研究半导体材料的制备和器件制备技术。
实验内容包括：1. 半导体材料的制备：通过化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）等方法，制备高纯度、高均匀性的半导体薄膜；2. 半导体器件的制备：采用光刻、蚀刻、离子注入、化学气相沉积等方法，制备半导体器件；3. 器件性能测试：通过半导体参数测试仪等设备，测试器件的电学、光学、热学等性能。
三、实验步骤1. 实验一：半导体材料制备（1）选择合适的半导体材料，如硅、锗等；（2）采用CVD或PVD等方法，制备高纯度、高均匀性的半导体薄膜；（3）对薄膜进行表征，如透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等。
2. 实验二：半导体器件制备（1）设计器件结构，如PN结、MOS器件等；（2）采用光刻、蚀刻、离子注入、化学气相沉积等方法，制备半导体器件；（3）对器件进行表征，如扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等。
3. 实验三：器件性能测试（1）使用半导体参数测试仪等设备，测试器件的电学、光学、热学等性能；（2）分析器件性能，优化制备工艺；（3）撰写实验报告，总结实验结果。
四、实验结果与分析1. 实验一：制备的半导体薄膜具有高纯度、高均匀性，薄膜厚度、掺杂浓度等参数满足器件制备要求。
2. 实验二：制备的半导体器件结构完整，表面光滑，器件性能满足设计要求。
3. 实验三：测试的器件性能良好，电学、光学、热学等参数均达到预期目标。
通过对器件性能的分析，发现以下问题：（1）器件制备过程中，存在一定程度的缺陷，如针孔、台阶等；（2）器件性能受制备工艺、材料等因素影响较大。
半导体工艺《半导体制造技术》答案
电子科技大学微电子与固体电子学院
2013 年 5 月 8 日
蚀 Si-Al-Cu） ；制作压点及合金（SiO2 和 SiN 钝化层沉积→光刻压焊窗口→SiO2 和 SiN 刻蚀 合金化退火） ；参数测试。 2. 在早期基本的 3.0μm CMOS IC 工艺技术中，P 阱的作用是什么？并描述 LOCOS 隔离原理。 P 阱作用：为 NMOS 提供合适的体区掺杂，以调节阈值电压和减小衬底寄生电阻防止发生闩 锁效应。 （注意：3um 工艺短沟道效应不明显，基本不考虑漏源穿通） LOCOS 隔离原理：通过 NMOS 场区的硼注入及 NMOS、PMOS 场区选择氧化，增加 NMOS 场 区的表面掺杂浓度及 NMOS、PMOS 场区氧化层厚度，从而提高寄生 NMOS 管的阈值电压， 使该阈值电压大于 Vcc，并降低寄生 PMOS 管的阈值电压，使该阈值电压小于-Vcc，从而实 现 NMOS 管和 PMOS 管之间的隔离。 3. 画出早期基本的 3.0μm CMOS IC 工艺器件制作的剖面图及对应的版图。
N MAX 0.4 0.4 5 1015 cm2 9.7 1020 cm3 RP 207 A
exp t kT
x j RP RP 2 ln N MAX N B 582 A 207 A 2 ln 9.7 1020 cm 3 1016 cm 3 1574 A
第十章作业 1. 写出早期基本的 3.0μm CMOS IC 工艺技术的工艺流程。 双阱工艺（备片→初氧氧化→光刻 N 阱区→N 阱磷注入→刻蚀初氧层→光刻 P 阱区→P 阱硼 注入→阱推进） ；LOCOS 隔离工艺（垫氧氧化→氮化硅沉积→光刻有源区→氮化硅刻蚀光 刻 NMOS 管场区→NMOS 管场区硼注入→场区选择氧化） ；多晶硅栅结构工艺（去除氮化硅 →栅氧化→多晶硅沉积→多晶掺磷→光刻多晶硅） ；源/漏（S/D）注入工艺（光刻 NMOS 管 源漏区→NMOS 管源漏区磷注入→光刻 PMOS 管源漏区→PMOS 管源漏硼注入） ； 金属互连的 形成（BPSG 沉积→回流/增密→光刻接触孔→BPSG 刻蚀溅射 Si-Al-Cu→光刻金属互连刻
半导体实验报告
半导体实验报告一、实验目的本次半导体实验旨在深入了解半导体材料的特性和相关器件的工作原理，通过实验操作和数据测量，掌握半导体物理性能的测试方法，以及分析和解决实验中遇到的问题。
二、实验原理（一）半导体的导电特性半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电导率会随着温度、杂质浓度等因素的变化而发生显著改变。
这是由于半导体中的载流子（电子和空穴）浓度受到这些因素的影响。
（二）PN 结的形成与特性当 P 型半导体和 N 型半导体接触时，会在接触面形成 PN 结。
PN 结具有单向导电性，即在正向偏置时导通，反向偏置时截止。
（三）半导体器件的工作原理以二极管为例，其核心就是 PN 结。
当二极管正向偏置时，电流容易通过；反向偏置时，只有极小的反向饱和电流。
三、实验设备与材料（一）实验设备1、半导体特性测试仪2、数字示波器3、电源4、恒温箱（二）实验材料1、硅二极管若干2、锗二极管若干3、不同掺杂浓度的半导体样品四、实验步骤（一）测量二极管的伏安特性1、将二极管接入测试电路，缓慢改变施加在二极管两端的电压，从正向 0V 开始，逐步增加到较大的正向电压，然后再从 0V 开始，逐步增加到较大的反向电压。
2、记录不同电压下通过二极管的电流值。
（二）研究温度对二极管特性的影响1、将二极管放入恒温箱，设置不同的温度（如 20℃、50℃、80℃等）。
2、在每个温度下，重复测量二极管的伏安特性。
（三）测量半导体样品的电阻随温度的变化1、用四探针法测量半导体样品在不同温度下的电阻值。
2、记录温度和对应的电阻值。
五、实验数据与结果（一）二极管伏安特性1、硅二极管正向特性：在较低的正向电压下，电流增长缓慢；当电压超过一定阈值后，电流迅速增加。
反向特性：反向电流很小，且随着反向电压的增加基本保持不变，直到达到反向击穿电压。
2、锗二极管正向特性：与硅二极管相比，正向导通电压较低。
反向特性：反向饱和电流较大。
（二）温度对二极管特性的影响随着温度升高，二极管的正向导通电压降低，反向饱和电流增大。
半导体器件物理与工艺的TCAD综合性实验设计
2019年6期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application半导体器件物理与工艺的TCAD 综合性实验设计*陈卉，师向群，胡云峰，文毅（电子科技大学中山学院电子信息学院，广东中山528402）半导体器件物理与工艺是一门极为抽象，数学建模极为复杂的学科，传统的验证性实验虽然可以一定程度帮助学生理解相关理论知识，但是不能让学生更深入、形象直观的理解器件的制备工艺过程及器件结构参数对器件电学、光学及热学等性能的影响[1][2]。
为了培养具备一定微电子学综合设计能力的学生，引入TCAD 仿真软件教学是极为必要的。
引入TCAD 仿真教学，一方面，学生可以充分认识半导体物理学，半导体器件物理学等这些抽象难懂的理论基础知识在半导体工业中的实际应用，加强理论教学的效果。
另一方面，仿真也可以部分取代了耗费成本的硅片实验，可以降低成本，缩短了开发周期和提高成品率，也就是说，仿真可以虚拟生产并指导实际生产[3][4]。
Silvaco TCAD 的工艺仿真可以实现离子注入、氧化、刻蚀、光刻等工艺过程的模拟，可以用于设计新工艺，改良旧工艺。
器件仿真可以实现电学、光学及热学等特性仿真及相关参数提取，可以用于设计新型器件，旧器件改良，验证器件的电学、光学及热学等特性[5]。
作者将从三个部分论述基于Silvaco TCAD 的半导体器件物理与工艺综合性实验设计：基于Athena 工艺仿真器综合性实验设计、基于Atlas 器件仿真器综合性实验设计、TCAD 仿真与实际生产相结合。
1基于Athena 工艺仿真器综合性实验设计以齐纳二极管（N 型衬底）为例简述基于Athena 工艺仿真器综合性实验设计规则，首先给学生复习PN 结的工艺制备流程相关理论知识[6]，PN 结制备工艺流程如图1所示：图1PN 结工艺制备流程图摘要：半导体器件物理与工艺课程主要让学生掌握半导体基本理论，器件基本结构、物理原理、特性及主要工艺技术对器件性能的影响。
电子科技大学集成电路实验报告――模拟集成电路
电子科技大学集成电路实验报告――模拟集成电路CMOS模拟集成电路设计及HSPICE使用实验学时：4学时实验一CMOS工艺参数测量一、实验目的：学习和掌握EDA仿真软件Hspice；了解CMOS工艺技术及元器件模型，掌握MOSFET工作原理及其电压电流特征；通过仿真和计算，获得CMOS中NMOS和PMOS的工艺参数kp,kn, p, n,Vtp,Vtn，为后续实验作准备。
二、实验内容：1）通过Hspice仿真，观察NMOS和PMOS管子的I-V特性曲线；2）对于给定长宽的MOSFET，通过Hspice仿真，测得几组栅-源电压、漏-源电压和漏-源电流数据，代入公式IDSn1WKn()n(VGS Vtn)2(1 nVDS)，求得对应的工艺参数2Lkp,kn, p, n,Vtp,Vtn 。
三、实验结果：本实验中所测试的NMOS管、PMOS管L=1u，W由学号确定。
先确定W。
W等于学号的最后一位，若学号最后一位=0，则W=10u。
所以，本实验中所测试的NMOS管、PMOS管的尺寸为：（1）测0.5um下NMOS和PMOS管的I-V特性曲线所用工艺模型是TSMC 0.50um。
所测得的Vgs=1V时，NMOS管Vds从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vds=1.2V时，NMOS管Vgs从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsg=1V时，PMOS管Vsd从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsd=1.2V时，PMOS管Vsg从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：（2）计算TSMC 0.50um工艺库下mos管对应的工艺参数测试NMOS管相关参数，Hspice中仿真用源文件（.sp文件）为：NOMS I-V Characteristic M1 OUT IN 0 0 CMOSn L=1U W=8U VIN IN 0 1 VOUT OUT 0 1.2.***** LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2 .PRINT DC I(M1).LIB “C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib"CMOS_MODELS .END所测得的NMOS管电流曲线为：所测的数据如下表：根据公式IDSn1Kn()n(VGS Vtn)2(1 nVDS)，计算kn, n,Vtn，分别为：2Lkn 119 10-6, n 0.028,Vtn 1.37测试PMOS管相关参数，Hspice中仿真用源文件（.sp文件）为：POMS I-V CharacteristicM1 OUT IN Vdd Vdd CMOSP L=1U W=8UVIN Vdd IN 1 VOUT Vdd OUT 1.2.***** LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2.PRINT DC I(M2).LIB "C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib"CMOS_MODELS .END所测得的PMOS管电流曲线为：所测的数据如下表：计算TSMC 0.50um 工艺中pmos 参数pptp，分别为：Kp 54.89 10-6, p 0.017,Vtp 0.927综上所述，可得：四、思考题2）不同工艺，p, n不同。
半导体工艺实习实验指导书
• 绝缘材料具有绝缘性和耐腐蚀性
• 金属导线材料具有导电性和延展性
⌛️
半导体工艺实习实验的材料选择
• 根据实验要求和目的选择合适的材料
• 考虑材料的性能和经济性
• 注重材料的环保和可持续性
半导体工艺实习实验的技术原理与方法
半导体工艺实习实验的技术创新
• 探索新的制备方法和工艺
• 半导体技术是现代信息技术的基础
• 半导体产业的发展带动相关产业链的进步
半导体工艺实习实验有助于提高学生的就业竞争力
• 增强学生的专业技能
• 拓宽学生的就业领域
• 提高学生的薪资待遇
半导体工艺实习实验的目标与要求
半导体工艺实习实验的目标
半导体工艺实习实验的要求
• 掌握半导体工艺的基本原理和方法
• 严格遵守实验室的安全规定和操作规范
• 了解设备的结构和工作原理
• 熟悉设备的操作面板和按钮功能
• 掌握设备的使用条件和注意事项
02
严格按照操作规程进行设备操作
• 启动设备前进行检查和确认
• 设备的运行过程中进行观察和记录
• 设备使用后进行清洁和维护
03
注意设备的保养和维修
• 定期进行设备的检查和维护
• 发现设备故障及时报告和维修
• 避免设备长时间超负荷运行
• 注重设备的环保和可持续性
04
半导体工艺实习实验实施步骤与案例分
析
半导体工艺实习实验的实施步骤与流程
半导体工艺实习实验的实施步骤
• 实验前预习和相关知识学习
• 实验过程中按照指导书进行操作
• 实验后进行数据分析和结果总结
• 撰写实验报告和进行实验评价
化学方法解剖CMOS工艺芯片初探
产能经济365化学方法解剖ＣＭＯＳ工艺芯片初探林国伟 电子科技大学成都学院摘要：芯片解剖是芯片失效分析和集成电路反向分析的重要技术手段，对集成电路制造工艺的学习和理解极有帮助。
文中针对CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺芯片进行了化学刻蚀的分析，探讨了化学去层方法、注意事项和常见的一些问题。
关键词：CMOS 工艺；芯片；去层；刻蚀中图分类号：TN402 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2018)036-0365-01芯片也称集成电路、微电路等，它是利用半导体加工技术经过几十道工序将电路加工到半导体晶圆上，再经过封装测试而成。
要解剖芯片首先要了解芯片的制作工艺，其次了解芯片的各层次及主要其材料成分。
目前半导体常用的制造工艺有BJT(Bipolar Junction Transistor-BJT)双极性工艺、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺、BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺、SOI(Silicon On Insulator)工艺等。
本文主要以2M2P(2层金属2层多晶)的CMOS 工艺芯片进行刻蚀分析。
一、ＣＭＯＳ工艺制造流程简介在CMOS 工艺中主要的制造工序有沉积、光刻、刻蚀、掺杂、氧化、剖光、封装等，在加工过程中有些工序反复使用多次才可以完成整个生产。
按照将物质加工到晶圆上的顺序(CMOS N 阱工艺)大致的流程为外延生长(P-SUB)→N 阱扩散→场氧→栅氧→多晶硅淀积和光刻→P+注入→N+注入→接触→金属化→保护层→封装。
二、芯片的主要层次介绍对芯片的主要层次和组成有更多的了解才能更方便准确刻蚀芯片各层，图1为2M2P CMOS N 阱芯片的主要层次示意图。
从图中可以看出2M2P CMOS 工艺芯片有10层，除了第10层为氮化硅保护层外，其他每两层中间夹有一层二氧化硅。
半导体工艺专业实践报告
半导体工艺专业实践报告在半导体工艺专业的学习过程中，实践是非常重要的一部分。
通过参与实践项目，我们能够将理论知识应用于实际操作中，并深入了解半导体工艺的基本原理和工作流程。
在这篇报告中，我将分享我在半导体工艺实践中的一些经验和心得。
首先，我参与了一个半导体晶圆加工的实践项目。
在这个项目中，我们使用了一系列工艺步骤来制造半导体晶圆。
我认识到，这个过程是非常复杂和精细的。
首先，我们需要清洗晶圆表面，以确保没有污染物存在。
然后，我们使用光刻机对晶圆进行图案转移，形成所需的结构。
接下来，我们进行腐蚀和沉积步骤，以改变晶圆表面的性质。
最后，我们进行剥离和蚀刻步骤，形成所需的最终产品。
整个过程需要严格控制各个步骤的条件和参数，以确保产品的质量和性能。
通过这个实践项目，我深刻认识到半导体工艺的精细性和复杂性。
每个步骤都需要严格的控制和操作，否则可能导致最终产品的缺陷和不良。
我学到了很多关于工艺参数和设备操作的知识，以及如何优化工艺流程来提高产品的质量和产量。
此外，我还学会了如何使用各种工艺工具和设备，以及如何进行相关的测量和测试。
这些都是半导体工艺专业所必备的技能和知识。
除了晶圆加工实践项目外，我还参与了一些其他类型的实践活动。
例如，我们进行了一次半导体器件的仿真和设计实践。
通过使用仿真软件和CAD工具，我们能够设计和模拟各种器件的性能和特性。
这对我们了解半导体器件的工作原理和特点非常有帮助。
我们还进行了一次半导体材料的研究实践，通过实验和测试，我们能够评估不同材料的性能和特性，为半导体工艺的改进提供参考。
通过参与这些实践项目，我不仅学到了很多理论知识，还提高了实际操作的技能。
我认识到半导体工艺是一个不断发展和创新的领域，我们需要不断学习和掌握新技术和方法来适应行业的变化。
半导体工艺的应用范围非常广泛，涉及到电子设备、通信技术、光电子技术等多个领域。
因此，作为一个半导体工艺专业的学生，我需要具备广泛的知识和技能，以应对各种挑战和需求。
半导体物理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
半导体物理_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对应于n型半导体，电子为（）参考答案:多子2.硅肖特基二极管的特点（）参考答案:开关速度快_不存在少子存储效应_反向泄漏电流较PN结二极管大3.施主杂质能级的作用包括以下（）参考答案:提供导带电子_散射中心4.考虑镜像力后，金属半导体接触的势垒高度将()参考答案:降低5.密勒指数是描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质的整数。
参考答案:正确6.半导体中载流子的电输运包括（）。
参考答案:漂移_扩散7.某Si半导体掺有2×10^17cm^-3的硼原子以及 3×10^16cm^-3的磷原子，那么此Si半导体主要是（）导电。
参考答案:空穴8.在纯Ge中掺入下列（）元素，Ge将变为p型半导体。
参考答案:In9.电子的漂移电流的方向，与()相同。
参考答案:电场方向10.室温下，n-Si中的电子浓度为空穴浓度的10000倍，则其费米能级位于（）。
参考答案:禁带中线之上11.决定半导体的载流子迁移率的因素有（）。
参考答案:电导有效质量_温度12.对于工作在强电场下（达到速度饱和）的本征半导体，决定其迁移率的主要的散射机制是（）。
参考答案:光学波声子散射13.下列关于硅的电子电导率的描述正确的是（）。
参考答案:室温下，同一块本征硅的电子电导率比空穴电导率大14.对于某均匀掺杂的半导体，若当体内某处电场与浓度梯度的方向相同时，多子漂移电流密度与多子扩散电流密度方向相反，则该半导体的掺杂类型为（）。
参考答案:P型15.下列情形中，室温下扩散系数最小的为( )。
参考答案:含硼、磷的硅16.在某温度范围内，一定掺杂的硅的电阻率随温度升高而增大，涉及的物理机理有（）。
参考答案:晶格散射为主_杂质完全电离17.电子迁移率通常高于空穴迁移率，这是由于电子电导有效质量（）空穴电导有效质量。
参考答案:小于18.假设其它条件不变，可以通过（）降低半导体材料的电阻率。
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微机电系统课程实验之三
采用湿法刻蚀技术制作微V型槽《微机电系统》课程组编写
电子科技机械电子工程学院
2005年5月
实验名称：采用湿法刻蚀技术制作硅微V 形槽
一、 实验目的
1、理解硅湿法刻蚀加工原理；掌握硅晶体晶向对湿法刻蚀过程、最终形成
结构形状的影响规律；
2、理解微加工工艺流程；通过运用硅湿法刻蚀加工装置、完成其腐蚀实验
过程，培养对微加工过程的具体感性认识； 3、学习微结构测试、分析的相关知识。
二、 实验任务
选择适当硅片，在其上表面上刻蚀平行V 型槽阵列，用于某MEMS 组装结构。
周期350微米，槽宽205微米。
槽数量3~5个。
三、 实验原理
1、 硅湿法刻蚀加工原理
硅是各向异性材料，因此对硅的不同晶面将有不同的腐蚀速率，基于这种腐蚀特性，可以在硅衬底上加工出各种不同的微细结构，例如我们将要加工的V 型槽。
腐蚀剂可分为两类：一类是有机腐蚀剂，例如EPW （乙二胺，邻苯二酸和水按一定比例配成）、联胺；另一类是无机腐蚀剂，例如KOH 、NaOH 、LiOH 、CsOH 、NH 4OH 等等。
由于有机腐蚀剂排放的气体有毒，所以我们将考虑采用氢氧化钾溶液作为腐蚀剂。
其腐蚀的反应式为：
↑+=++232222H SiO K KOH O H Si
（2-1）
在有乙丙醇（（CH 3）2CHOH ，缩写为IPA ）参与的情况下，其反应式为：
+-+++=+H OH K O H KOH 22
（2-2） 2
6
2)(42--=++OH Si O H OH Si
（2-3）
即首先将硅氧化成含水的硅化物。
O H H OC Si CHOH CH OH Si 22673232
66])([)(6)(+=+--
（2-4）
由上述反应式可知，KOH 首先将Si 氧化成含水的硅化合物，然后与IPA 反应，形成可溶解的硅络合物，这种络合物不断离开硅的表面。
2、 湿法刻蚀加工中的各向异性与V 型槽的形成
(110) (100) (111)
图1 硅晶体的晶面
硅的湿法腐蚀速率与硅晶体的晶面方向有关，这是由硅晶体的各向异性特性得到的。
正是硅晶体有此特性，才能制作出各种微细结构。
硅晶体中存在多个晶面，其中较为常用的有三个（目前市场上常见的硅片均是以这三个晶面为衬底）：（100）、（110）、（111）。
晶面的相对位置如图1所示。
其中以（100）晶面为衬底的硅片具有以下腐蚀特性：在掩膜上刻出的任一种封闭图形，在经过长时间的腐蚀之后，都会形成〈110〉取向且四侧壁为{111}面的孔腔（注：〈110〉表示与[110]晶向同性质的一系列晶向，{111}表示与（111）晶面同性质的一系列晶向，晶向是晶面的法线），如图2所示。
由Si晶面性质可知，100晶面与111晶面的夹角为54.74°。
图3的V型槽结构正是我们希望得到的。
图2 （100）为衬底的硅片腐蚀
图3 硅片上腐蚀出的V型槽结构
（硅片上镀了一层铬作为掩蔽层）
四、实验步骤
1、硅片准备
实验前要选择好硅片，要求以100晶面为衬底。
在显微镜下判别硅片属于
（100）、（110）、（111）晶面基底的哪一种类型（可用显微镜观察背面，若是一些规则的正方形方块，则为100晶面）。
将沉积好二氧化硅薄膜的硅片镀上一层均匀的铬层（厚度约0.2μm），然后严格沿基准面平行的方向（110晶向）切割为小方块。
2、熟悉湿法刻蚀加工装置
KOH溶液腐蚀硅的速率与KOH的浓度、温度、晶向、有无IPA有关。
为保证腐蚀过程中速率的稳定，所采用的湿法腐蚀装置在设计时须作以下考虑：
a.在腐蚀的化学反应过程中，Si表面的KOH溶液浓度不断变化，所以需
要搅拌装置不断的均匀搅动，以保证溶液的浓度稳定性；
b.高温下产生大量的水蒸气，改变了溶液的浓度，需要冷却回流装置；
c.需要恒温加热装置，以保持溶液的温度（同时保留温度计插孔）；
d.反应过程中有气体产生，需保留出气口。
按照以上考虑，设计并制作出用于KOH溶液的腐蚀装置，如图4所示。
3、熟悉湿法刻蚀加工流程
其工艺流程如图5所示，过程为：用甩胶机镀上一层均匀的光刻胶，用光刻机曝光处理，去铬，去胶，去氧化层，然后用湿法腐蚀装置刻蚀V型槽。
要求观察、了解图5中工艺1到工艺6的操作过程，对于相应的设备仪器形成感性认识。
4、配腐蚀液
参考教材与参考资料上的配方，配成腐蚀液。
5、腐蚀
进行具体的腐蚀实验，观察其过程，总结规律，发现其中出现的最主要问题。
6、 测试
学习测试微V 型槽几何形状的有关方法，利用台阶仪等仪器得到微V 型槽几何参数准确数据。
图5 湿法腐蚀工艺流程
五、 实验内容
1、设计腐蚀系统配方；
2、根据实验原理和实验步骤指导内容，动手操作腐蚀实验，记录、分析实
验过程；
3、对微V 型槽形状尺寸进行测试，分析实验结果。
六、 思考题
1、采用（100）基底硅片湿法刻蚀出的微V 形槽底部角度数值是多少、如何
计算出？若采用（110）、（111）硅片湿法刻蚀，能否得到微V 形槽，形状如何？
2、实验中所选用的腐蚀液，对比其他腐蚀系统有什么特点？
3、设计硅微加工工艺过程的一般程序有何规律？
4、实验中作为腐蚀掩蔽层的二氧化硅的变化情况如何？如何更加有效地减
小二氧化硅塌边现象对V 型槽形状精度造成的影响？
5、 有那些测试方法可以测定V 型槽的几何形状与尺寸？使用台阶仪中最重
要的注意事项是什么？
工艺1：镀铬
工艺2：涂胶；烘烤固化
工艺3：曝光去胶，露出图形
工艺7：湿法腐蚀刻V 型槽 工艺6：去二氧化硅层
工艺5：去胶
工艺4：用去铬液去铬。