微電子器件物理第九章測試題

　　問題：

　　1．例舉出晶片廠中6個不同的生產區域並對每一個生產區域做簡單描述。（20分）

　　2．離子注入前一般需要先生長氧化層，其目的是什麼？（10分）

　　3．離子注入後為什麼要進行退火？（10分）

　　4．光刻和刻蝕的目的是什麼？（20分）

　　5．為什麼要採用LDD工藝？它是如何減小溝道漏電流的？（10分）

　　6．為什麼電晶體柵結構的形成是非常關鍵的工藝？更小的柵長會引發什麼問題？（10分）

　　7、描述金屬複合層中用到的材料？(10分)

　　8、STI隔離技術中，為什麼採用幹法離子刻蝕形成槽？(10分)

　　答案：

　　1.答：晶片廠中通常分為擴散區、光刻區、刻蝕區、離子注入區、薄膜生長區和拋光區6個生產區域：

　　① 擴散區是進行高溫工藝及薄膜積澱的區域，主要裝置是高溫爐和溼法清洗裝置；

　　②光刻區是晶片製造的心臟區域，使用黃色熒光管照明，目的是將電路圖形轉移到覆蓋於矽片表面的光刻膠上；

　　③刻蝕工藝是在矽片上沒有光刻膠保護的地方留下永久的圖形；

　　④離子注入是用高壓和磁場來控制和加速帶著要摻雜的雜質的氣體；高能雜質離子穿透塗膠矽片的表面，形成目標矽片；

　　⑤薄膜生長主要負責生產各個步驟中的介質層與金屬層的澱積。

　　⑥拋光，即CMP（化學機械平坦化）工藝的目的是使矽片表面平坦化

　　2.答：氧化層保護表面免汙染，免注入損傷，控制注入溫度

　　3.推進，啟用雜質，修復損傷。

　　4.光刻的目的是將電路圖形轉移到覆蓋於矽片表面的光刻膠上，而刻蝕的目的是在矽片上無光刻膠保護的地方留下永久的圖形。即將圖形轉移到矽片表面

　　5.溝道長度的縮短增加了源漏穿通的可能性，將引起不需要的漏電流，所以需要採用LDD工藝。輕摻雜漏注入使砷和BF2這些較大質量的摻雜材料使矽片的上表面成為非晶態。大質量材料和表面非晶態的結合有助於維持淺結，從而減少源漏間的溝道漏電流效應

　　6.因為它包括了最薄的柵氧化層的熱生長以及多晶矽柵的`刻印和刻蝕，而後者是整個積體電路工藝中物理尺度最小的結構。多晶矽柵的寬度通常是整個矽片上最關鍵的CD線寬。隨著柵的寬度不斷減少，柵結構（源漏間的矽區域）下的溝道長度也不斷減少。電晶體中溝道長度的減少增加了源漏間電荷穿通的可能性，並引起了不希望的溝道漏電流。

　　（1）澱積Ti，使鎢塞和下一層金屬良好鍵合，層間介質良好鍵合；

　　（2）Al,Au合金，加入銅抗電遷移

　　（3）TiN作為下一次光刻的抗反射層

　　8.採用幹法刻蝕，是為了保證深寬比