《集成電路工藝原理》試題第2章

1、工藝試題庫(kù)第二章填空題硅的熱氧化的兩種極限情況是 和_ _。雜質(zhì)在二氧化硅中的存在形式有 和 。熱氧化制備SiO2的過(guò)程中，是氧或水汽等氧化劑穿過(guò) 層，到達(dá) 界面，與Si反應(yīng)生成SiO2。在SiO2表面附近存在一個(gè)氣體附面層，也稱 。根據(jù)氧化劑的不同，熱氧化分為 、 和 ?；瘜W(xué)反應(yīng)常數(shù)ks是支配 的主要因素。支配線性速率常數(shù)的主要因素是 。溫度對(duì)拋物型速率常數(shù)的影響是通過(guò)氧化劑在SiO2中的 產(chǎn)生的。答案1 擴(kuò)散控制，反應(yīng)控制 2 網(wǎng)絡(luò)形成者，網(wǎng)絡(luò)改變者 3 SiO2 ，Si-SiO2 4 邊界層5干氧氧化，水汽氧化，濕氧氧化 6 線性速率B/A 7 化學(xué)反應(yīng)常數(shù)ks 8 擴(kuò)散系數(shù)選擇題當(dāng)靠近

2、界面處的硅中雜質(zhì)濃度高于靠近界面處二氧化硅中濃度時(shí)，其 。AA.m1 B.m1 C. m=1硅的熱氧化發(fā)生在 。 CA. Si內(nèi) B. SiO2內(nèi) C.Si/SiO2界面均勻摻磷的硅片在一定溫度下，快速的水汽氧化比慢速的干氧氧化所引起的再分布程度增大，即水汽氧化CS/Cb值比干氧氧化 。 B A.小 B.大 C.不變均勻摻硼（m=0.3）的硅片在一定溫度下，快速的水汽氧化比慢速的干氧氧化所引起的再分布程度增大，即水汽氧化CS/Cb值比干氧氧化 。AA.小 B.大 C.不變 當(dāng)靠近界面處的硅中雜質(zhì)濃度低于靠近界面處二氧化硅中濃度時(shí)，其 。CA.m1 B. m=1 C. m16. 在氧化方法中，

3、氧化的生長(zhǎng)速率快。 BA.干氧 B.水汽 C.濕氧當(dāng)氧化層中含有高濃度 時(shí)，線性氧化速率常數(shù)和拋物型速率常數(shù)都明顯增大。 CA. B B. P C. Na D. Ar7. 雜質(zhì) 屬于m1,在SiO2中慢擴(kuò)散的雜質(zhì)。 BA. B B. P C. H 2 氣氛中的B D. Ga8. 雜質(zhì) 屬于m1,在SiO2中快擴(kuò)散的雜質(zhì)。 DA. B B. P C. H 2 氣氛中的B D. Ga9. 雜質(zhì) 屬于m1,在SiO2中慢擴(kuò)散的雜質(zhì)。 AA. B B. P C. H 2 氣氛中的B D. Ga10. 雜質(zhì) 屬于m1,在SiO2中快擴(kuò)散的雜質(zhì)。CA. B B. P C. H 2 氣氛中的B D. Ga1

4、1.在氧化方法中， 氧化的生長(zhǎng)速率快。 BA.干氧 B.水汽 C.濕氧判斷題族元素-只有三個(gè)氧與Si形成共價(jià)鍵，剩余一個(gè)氧變成非橋鍵氧，網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度降低。 （ ）族元素-只有三個(gè)氧與Si形成共價(jià)鍵，剩余一個(gè)氧變成橋鍵氧，網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度將增大。（ ）Si熱氧化生長(zhǎng)的SiO2層中的Si來(lái)源于Si表面。（ ）Si熱氧化生長(zhǎng)的SiO2層中的Si來(lái)源于Si體內(nèi)。（ ）拋物型氧化速率常數(shù)依賴于硅襯底晶向。（ ）線性氧化速率常數(shù)依賴于硅襯底晶向。（ ）在氧化劑壓力一定時(shí)，拋物型氧化速率常數(shù)與硅襯底晶向無(wú)關(guān)。（ ）在氧化劑壓力一定時(shí)，線性氧化速率常數(shù)依賴于晶面的取向。（ ）支配線性速率常數(shù)的主要因素是擴(kuò)散系數(shù)。（ ）支

5、配線性速率常數(shù)的主要因素是化學(xué)反應(yīng)常數(shù)。（ ）D-G模型不適用于厚度小于30nm的水汽氧化。（ ）當(dāng)氧化劑在SiO2中的擴(kuò)散系數(shù)很小時(shí)，SiO2的生長(zhǎng)速率主要由Si表面的化學(xué)反應(yīng)速度控制。（ ）當(dāng)氧化劑在SiO2中的擴(kuò)散系數(shù)很大時(shí)，SiO2的生長(zhǎng)速率主要由氧化劑在SiO2中的擴(kuò)散速度所決定。（ ）在干氧氧化時(shí)，氧化增強(qiáng)的效果按（100）、（110）、（111）的順序遞減。（ ) 在干氧氧化時(shí)，氧化增強(qiáng)的效果按（111）、（110）、（100）的順序遞增。（ ) 橋鍵氧數(shù)目越多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的越緊密。（ ）無(wú)定形SiO2網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度與橋鍵氧數(shù)目成反比，與非橋鍵氧數(shù)目成正比。（ ）無(wú)定形SiO2網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)

6、度與橋鍵氧數(shù)目成正比，與非橋鍵氧數(shù)目成反比。（ ）熱氧化生長(zhǎng)中，濕氧氧化的生長(zhǎng)速率最快。（ ）熱氧化生長(zhǎng)中，干氧氧化的生長(zhǎng)速率最慢。（ ）二氧化硅生長(zhǎng)的快慢由氧化劑在其中的擴(kuò)散速度及與硅反應(yīng)速度中較快的一個(gè)因素決定。（ ）二氧化硅生長(zhǎng)的快慢由氧化劑在其中的擴(kuò)散速度及與硅反應(yīng)速度中較慢的一個(gè)因素決定。（ ）硼在SiO2慢擴(kuò)散，分凝系數(shù)小于1時(shí)，重?fù)脚鸬墓杵溲趸俾拭黠@增大。（ ）二氧化硅之所以能起到掩蔽作用，是因?yàn)樗茏柚蛊渌s質(zhì)的進(jìn)入。 ( ) 重?fù)搅椎墓杩稍龃笱趸俾剩湓蛟谟诹追帜性诠璞砻娓浇?，使拋物型速率常?shù)明顯變大。（ ）名詞解釋網(wǎng)絡(luò)形成者網(wǎng)絡(luò)改變者分凝現(xiàn)象答案1.網(wǎng)絡(luò)形成者：可

7、以替代SiO2網(wǎng)絡(luò)中硅的雜質(zhì)，也就是能代替Si-O四面體中心的硅，并能與氧形成網(wǎng)絡(luò)的雜質(zhì)。2. 絡(luò)改變者：存在于SiO2網(wǎng)絡(luò)間隙中的雜質(zhì)。一般以離子形式存在網(wǎng)絡(luò)中。3.分凝現(xiàn)象：硅在熱氧化時(shí)所形成的界面隨著熱氧化地進(jìn)行不斷向硅中推進(jìn)，原存在硅中的雜質(zhì)將在界面兩邊再分布，直至達(dá)到在界面兩邊的化學(xué)勢(shì)相同。問(wèn)答題簡(jiǎn)述熱氧化過(guò)程必須經(jīng)歷的步驟是什么？簡(jiǎn)述Grove模型。簡(jiǎn)述熱氧化的兩種極限。熱氧化過(guò)程中決定雜質(zhì)再分布的主要因素有哪些？答案1.答：步驟為（1）氧化劑從氣體內(nèi)部以擴(kuò)散形式穿過(guò)附面層運(yùn)動(dòng)到氣體- SiO2界面。（2）氧化劑以擴(kuò)散方式穿過(guò)二氧化硅層，到達(dá)SiO2-Si界面。（3）氧化劑在Si表

8、面與Si反應(yīng)生成SiO2。（4）反應(yīng)的副產(chǎn)物離開界面。2.答：3.熱氧化的兩種極限：第一種，當(dāng)氧化劑在SiO2中的擴(kuò)散系數(shù)DSiO2很小時(shí)（DSiO2ksx0），SiO2的生長(zhǎng)速率主要由氧化劑在SiO2的擴(kuò)散速度決定，即為擴(kuò)散控制；第二種，如果擴(kuò)散系數(shù)DSiO2很大(DSiO2ksx0)，生長(zhǎng)速率主要由Si表面的化學(xué)反應(yīng)速度控制，即為反應(yīng)控制。4. 答：主要因素有：（1）雜質(zhì)的分凝現(xiàn)象；（2）雜質(zhì)通過(guò)SiO2表面逸散；（3）氧化速率的快慢；（4）雜質(zhì)在SiO2中的擴(kuò)散速度。5. 答：在氧化過(guò)程中，硼的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是通過(guò)空位和間隙兩種機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。屬于間隙-替位交替的雙擴(kuò)散機(jī)制。因?yàn)镾i-SiO2界面產(chǎn)生大量的間隙硅與替位硼相互作用，使替位硼變?yōu)?/p>