多晶硅薄膜及其在集成电路中的应用2版(王阳元等编著)思维导图
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1.特征尺寸(C r i t i c a l D i m e n s i o n,C D)的概念特征尺寸是芯片上的最小物理尺寸,是衡量工艺难度的标志,代表集成电路的工艺水平。
①在CMOS技术中,特征尺寸通常指MOS管的沟道长度,也指多晶硅栅的线宽。
②在双极技术中,特征尺寸通常指接触孔的尺寸。
2.集成电路制造步骤:①Wafer preparation(硅片准备)②Wafer fabrication (硅片制造)③Wafer test/sort (硅片测试和拣选)④Assembly and packaging (装配和封装)⑤Final test(终测)3.单晶硅生长:直拉法(CZ法)和区熔法(FZ法)。
区熔法(FZ法)的特点使用掺杂好的多晶硅棒;优点是纯度高、含氧量低;缺点是硅片直径比直拉的小。
4.不同晶向的硅片,它的化学、电学、和机械性质都不同,这会影响最终的器件性能。
例如迁移率,界面态等。
MOS集成电路通常用(100)晶面或<100>晶向;双极集成电路通常用(111)晶面或<111>晶向。
5.硅热氧化的概念、氧化的工艺目的、氧化方式及其化学反应式。
氧化的概念:硅热氧化是氧分子或水分子在高温下与硅发生化学反应,并在硅片表面生长氧化硅的过程。
氧化的工艺目的:在硅片上生长一层二氧化硅层以保护硅片表面、器件隔离、屏蔽掺杂、形成电介质层等。
氧化方式及其化学反应式:①干氧氧化:Si+O2 →SiO2②湿氧氧化:Si + H2O +O2 → SiO2+H2③水汽氧化:Si + H2O → SiO2 + H2硅的氧化温度:750 ℃~1100℃6.硅热氧化过程的分为两个阶段:第一阶段:反应速度决定氧化速度,主要因为氧分子、水分子充足,硅原子不足。
第二阶段:扩散速度决定氧化速度,主要因为氧分子、水分子不足,硅原子充足7.在实际的SiO2 – Si 系统中,存在四种电荷。
①. 可动电荷:指Na+、K+离子,来源于工艺中的化学试剂、器皿和各种沾污等。
第一章:1.看懂这是一个三极管利用基区、发射区扩散形成电阻的结构2.看懂电极外延层电阻结构3.看懂电极MOS集成电路中的多晶硅电阻4.电容结构包括哪些要素?两端是金属,中间是介电材料。
集成电路中电容的结构5.这是电容结构Pn结位于空间电荷区,是一个电容结构。
PN结电容结构6. MOS场效应晶体管中以SiO2为栅极层MOS场效应晶体管电容结构7.有源器件?二极管,三极管,MOS管集成电路中二极管的基本结构8.看懂二极管,三极管的结构集成电路中二极管的结构9.三极管分清npn与pnp?有什么区别?怎么画的?结构上,NPN三极管的中间是P区(空穴导电区),两端是N区(自由电子导电区),而PNP三极管正相反。
使用上,NPN三极管工作时是集电极接高电压,发射极接低电压,基极输入电压升高时趋向导通,基极输入电压降低时趋向截止;而PNP三极管工作时则是集电极接低电压,发射极接高电压,基极输入电压升高时趋向截止,基极输入电压降低时趋向导通。
晶体管的基本结构10.什么叫NMOS?什么叫PMOS?PMOS是指利用空穴来传导电性信号的金氧半导体。
NMOS是指利用电子来访传导电性信号的金氧半晶体管。
MOS管的结构图和示意图11.集成电路包括哪些阶段?核心阶段?阶段: 硅片(晶圆)的制备、掩膜版的制作、硅片的制造及元器件封装集成电路制造的阶段划分半导体芯片的制造框图半导体芯片制造的关键工艺12.硅的基本性质?它的优点?硅的禁带宽度较大(1.12eV),硅半导体的工作温度可以高达200℃。
硅片表面可以氧化出稳定且对掺杂杂质有极好阻挡作用的氧化层(SiO2)优点:(1)硅的丰裕度硅是地球上第二丰富的元素,占到地壳成分的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,而消耗的成本比较低。
(2)更高的熔化温度允许更宽的工艺容限硅的熔点是1412℃,远高于锗937℃的熔点,更高的熔点使得硅可以承受高温工艺。
(3)更宽的工作温度范围用硅制造的半导体器件可以工作在比锗制造的半导体器件更宽的温度范围,增加了半导体器件的应用范围和可靠性。