半导体集成电路原理与设计—第一章答辩
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半导体工艺及芯片制造复习资料简答题与答案第一章、半导体产业介绍1 .什么叫集成电路?写出集成电路发展的五个时代及晶体管的数量?(15分)集成电路:将多个电子元件集成在一块衬底上,完成一定的电路或系统功能。
集成电路芯片/元件数 无集成1 小规模(SSI )2到50 中规模(MSI )50到5000 大规模(LSI )5000到10万 超大规模(VLSI ) 10万至U100万 甚大规模(ULSI ) 大于100万 产业周期1960年前 20世纪60年代前期 20世纪60年代到70年代前期 20世纪70年代前期到后期 20世纪70年代后期到80年代后期 20世纪90年代后期到现在2 .写出IC 制造的5个步骤?(15分)Wafer preparation (硅片准备)Wafer fabrication (硅片制造)Wafer test/sort (硅片测试和拣选)Assembly and packaging (装配和封装)Final test (终测)3 .写出半导体产业发展方向?什么是摩尔定律?(15分)发展方向:提高芯片性能一提升速度(关键尺寸降低,集成度提高,研发采用新材料),降低功耗。
提高芯片可靠性一严格控制污染。
降低成本——线宽降低、晶片直径增加。
摩尔定律指:IC 的集成度将每隔一年翻一番。
1975年被修改为:IC 的集成度将每隔一年半翻一番。
4 .什么是特征尺寸CD ? (10分)最小特征尺寸,称为关键尺寸(Critical Dimension, CD ) CD 常用于衡量工艺难易的标志。
5.什么是 More moore 定律和 More than Moore 定律?(10 分)“More Moore”指的是芯片特征尺寸的不断缩小。
从几何学角度指的是为了提高密度、性能和可靠性在晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸的继续缩小。
与此关联的3D结构改善等非几何学工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能。
/jiangdong01半导体基础知识与晶体管工艺原理(生产线基础培训教程)半导体技术编著2002.8目录第一章半导体的基础知识1-1半导体的一些基本概念1-1-1什么是半导体? (4)1-1-2半导体的基本特性………………………………………………. .41-1-3半导体的分类 (4)1-1-4 N型半导体和P型半导体 (5)1-1-5 半导体的导电机构 (6)1-2 P-N结 (9)1-2-1 P-N结的构成 (9)1-2-2 P-N结内的载流子运动和平衡 (10)1-2-3 P-N结的基本特性 (10)1-3 二极管 (12)1-3-1二极管的基本构成 (12)1-3-2 二极管的特性曲线(伏安特性) (12)1-3-3 二极管的分类 (13)1-4 晶体管(仅讲双极型) (13)1-4-1 晶体管的构成 (13)1-4-2 晶体管的放大原理 (15)1-4-3 晶体管的特性曲线 (18)1-4-4 晶体管的分类 (21)1-4-5 晶体管的主要电参数 (21)第二章晶体管制造工艺与原理2-1典型产品工艺流程 (24)2-1-1晶体管的基本工艺流程 (24)2-1-2典型产品的工艺流程 (24)2-2晶体管制造主要工艺的作用与原理 (25)2-2-1氧化工艺 (25)2-2-2扩散工艺 (26)2-2-3离子注入工艺 (30)2-2-4光刻工艺 (31)2-2-5蒸发(真空镀膜)工艺 (32)2-2-6CVD工艺 (33)2-2-7台面工艺 (34)2-2-8三扩、磨抛工艺 (35)2-2-9清洗工艺 (36)2-2-10中测、划片工艺 (36)2-3 常见的工艺质量问题以及对产品质量的影响 (37)2-3-1工艺质量问题分类 (37)2-3-2常见的工艺质量问题举例 (37)2-4 工艺纪律和工艺卫生的重要性 (41)2-4-1半导体生产对空气洁净度的要求 (41)2-4-2 工艺卫生的内涵 (42)2-4-3 工艺卫生好坏对半导体生产的影响 (42)2-4-4 工艺纪律的内涵 (43)2-4-5 工艺纪律的重要性 (43)第一章半导体基础知识1-1半导体的一些基本概念1-1-1什么是半导体?导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,叫做半导体。
电子技术模拟电路部分第一章半导体器件第一章半导体器件§ 1.1半导体的基本知识§ 1.2PN结及半导体二极管§ 1.3特殊二极管§ 1.4半导体三极管§ 1.5场效应晶体管§1.1 半导体的基本知识1.1.1 导体、半导体和绝缘体导体:自然界中很容易导电的物质称为导体,金属一般都是导体。
绝缘体:有的物质几乎不导电,称为绝缘体,如橡皮、陶瓷、塑料和石英。
半导体:另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间,称为半导体,如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。
半导体的导电机理不同于其它物质,所以它具有不同于其它物质的特点。
例如:•当受外界热和光的作用时,它的导电能力明显变化。
•往纯净的半导体中掺入某些杂质,会使它的导电能力明显改变。
1.1.2本征半导体一、本征半导体的结构特点现代电子学中,用的最多的半导体是硅和锗,它们的最外层电子(价电子)都是四个。
Ge Si通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。
本征半导体:完全纯净的、结构完整的半导体晶体。
在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心,而四个其它原子位于四面体的顶点,每个原子与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价电子。
硅和锗的晶体结构:硅和锗的共价键结构 共价键共用电子对+4 +4 +4 +4+4表示除去价电子后的原子共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以本征半导体的导电能力很弱。
形成共价键后,每个原子的最外层电子是八个,构成稳定结构。
共价键有很强的结合力,使原子规则排列,形成晶体。
+4 +4+4 +4二、本征半导体的导电机理1.载流子、自由电子和空穴在绝对0度(T=0K)和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着,本征半导体中没有可以运动的带电粒子(即载流子),它的导电能力为0,相当于绝缘体。