1、半導體制造技術題庫答案1. 半導體制造技術題庫答案2.3. 4. 編輯整理：5.6.7.8.9. 尊敬的讀者朋友們：10. 這里是精品文檔編輯中心，本文檔內容是由我和我的同事精心編輯整理后發布的，發布之前我們對文中內容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（半導體制造技術題庫答案）的內容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。11. 本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業績進步，以下為半導體制造技術題庫答案的全部內容。12.13. 分別簡述rvd和gild的原理，它們的優缺點及應用方向

2、.快速氣相摻雜(rvd， rapid vaporphase doping） 利用快速熱處理過程(rtp)將處在摻雜劑氣氛中的硅片快速均勻地加熱至所需要的溫度，同時摻雜劑發生反應產生雜質原子,雜質原子直接從氣態轉變為被硅表面吸附的固態，然后進行固相擴散,完成摻雜目的。同普通擴散爐中的摻雜不同,快速氣相摻雜在硅片表面上并未形成含有雜質的玻璃層;同離子注入相比（特別是在淺結的應用上)，rvd技術的潛在優勢是：它并不受注入所帶來的一些效應的影響；對于選擇擴散來說,采用快速氣相摻雜工藝仍需要掩膜。另外，快速氣相摻雜仍然要在較高的溫度下完成。雜質分布是非理想的指數形式，類似固態擴散,其峰值處于表面處。氣體

3、浸沒激光摻雜（gild： gas immersion laser doping） 用準分子激光器（308nm） 產生高能量密度(0。5-2。0j/cm2）的短脈沖(20100ns)激光,照射處于氣態源中的硅表面；硅表面因吸收能量而變為液體層；同時氣態摻雜源由于熱解或光解作用產生雜質原子；通過液相擴散，雜質原子進入這個很薄的液體層，溶解在液體層中的雜質擴散速度比在固體中高八個數量級以上，因而雜質快速并均勻地擴散到整個熔化層中。當激光照射停止后,已經摻有雜質的液體層通過固相外延轉變為固態結晶體.由液體變為固態結晶體的速度非常快。在結晶的同時，雜質也進入激活的晶格位置，不需要近一步退火過程，而且摻雜

4、只發生在表面的一薄層內。由于硅表面受高能激光照射的時間很短，而且能量又幾乎都被表面吸收，硅體內仍處于低溫狀態，不會發生擴散現象，體內的雜質分布沒有受到任何擾動。硅表面溶化層的深度由激光束的能量和脈沖時間所決定。因此，可根據需要控制激光能量密度和脈沖時間達到控制摻雜深度的目的。14. 集成電路制造中有哪幾種常見的擴散工藝?各有什么優缺點?擴散工藝分類：按原始雜質源在室溫下的相態分類,可分為固態源擴散，液態源擴散和氣態源擴散。固態源擴散（1）. 開管擴散 優點：開管擴散的重復性和穩定性都很好.（2）. 箱法擴散 優點;箱法擴散的硅表面濃度基本由擴散溫度下雜質在硅中的固溶度決定，均勻性較好。 (3)

5、. 涂源法擴散 缺點：這種擴散方法的表面濃度很難控制,而且又不均勻.（4）. 雜質源也可以采用化學氣相淀積法淀積,這種方法的均勻性、重復性都很好，還可以把片子排列很密，從而提高生產效率，其缺點是多了一道工序。液態源擴散 液態源擴散優點：系統簡單，操作方便，成本低，效率高，重復性和均勻性都很好.擴散過程中應準確控制爐溫、擴散時間、氣體流量和源溫等.源瓶的密封性要好，擴散系統不能漏氣.氣態源擴散 氣態雜質源多為雜質的氫化物或者鹵化物,這些氣體的毒性很大,且易燃易爆，操作上要十分小心。快速氣相摻雜(rvd）氣體浸沒激光摻雜（gild)15. 雜質原子的擴散方式有哪幾種？它們各自發生的條件是什么？從原

6、子擴散的角度舉例說明氧化增強擴散和氧化阻滯擴散的機理。交換式：兩相鄰原子由于有足夠高的能量，互相交換位置。空位式：由于有晶格空位，相鄰原子能移動過來。填隙式：在空隙中的原子擠開晶格原子后占據其位，被擠出的原子再去擠出其他原子。在空隙中的原子在晶體的原子間隙中快速移動一段距離后，最終或占據空位,或擠出晶格上原子占據其位。以上幾種形式主要分成兩大類：替位式擴散；填隙式擴散。替位式擴散如果替位雜質的近鄰沒有空位則替位雜質要運動到近鄰晶格位置上，就必須通過互相換位才能實現。這種換位會引起周圍晶格發生很大的畸變,需要相當大的能量，因此只有當替位雜質的近鄰晶格上出現空位，替位式擴散才比較容易發生。填隙型擴

7、散擠出機制：雜質在運動過程中 “踢出晶格位置上的硅原子進入晶格位置,成為替位雜質，被“踢出”硅原子變為間隙原子;frankturnbull機制:也可能被 “踢出”的雜質以間隙方式進行擴散運動。當它遇到空位時可被俘獲,成為替位雜質。16. 寫出菲克第一定律和第二定律的表達式，并解釋其含義。費克第一定律: c 雜質濃度； d 擴散系數（單位為cm2/s）j 材料凈流量（單位時間內流過單位面積的原子個數）解釋：如果在一個有限的基體中雜質濃度c（x， t）存在梯度分布，則雜質將會產生擴散運動,雜質的擴散流密度j 正比于雜質濃度梯度c/x，比例系數d定義為雜質在基體中的擴散系數。雜質的擴散方向是使雜質濃

8、度梯度變小。如果擴散時間足夠長,則雜質分布逐漸變得均勻。當濃度梯度變小時，擴散減緩.d依賴于擴散溫度、雜質的類型以及雜質濃度等。菲克第二定律： ，假設擴散系數d為常數17. 以 p2o5為例,多晶硅中雜質擴散的方式及分布情況。 在多晶硅薄膜中進行雜質擴散的擴散方式與單晶硅中的方式是不同的，因為多晶硅中有晶粒間界存在，所以雜質原子主要沿著晶粒間界進行擴散。主要有三種擴散模式：晶粒尺寸較小或晶粒內的擴散較快，以至從兩邊晶粒間界向晶粒內的擴散相互重疊,形成如圖a類分布.晶粒較大或晶粒內的擴散較慢，所以離晶粒間界較遠處雜質原子很少，形成如圖b類分布。與晶粒間界擴散相比，晶粒內的擴散可以忽略不計,因此形

9、成如圖c類分布。所以多晶擴散要比單晶擴散快得多，其擴散速度一般要大兩個數量級。18. 分別寫出恒定表面源擴散和有限表面源擴散的邊界條件、初始條件、擴散雜質的分布函數，簡述這兩種擴散的特點。恒定表面源擴散(預淀積擴散,predeposition）在表面濃度cs一定的情況下,擴散時間越長，雜質擴散的就越深,擴到硅內的雜質數量也就越多。如果擴散時間為t，那么通過單位表面積擴散到si片內部的雜質數量q(t）為： 恒定源擴散，其表面雜質濃度cs基本上由該雜質在擴散溫度(9001200）下的固溶度所決定，在9001200范圍內,固溶度隨溫度變化不大，很難通過改變溫度來達到控制表面濃度cs的目的,這是該擴散

10、方法的不足之處。有限表面源擴散（推進擴散，drivein)雜質分布形式 散溫度相同時,擴散時間越長，雜質擴散的越深，表面濃度越低.擴散時間相同時，擴散溫度越高，雜質擴散的越深，表面濃度下降越多.與恒定表面源擴散不同,有限表面源擴散的表面濃度cs隨時間而降低： 19. 什么是兩步擴散工藝,其兩步擴散的目的分別是什么?實際的擴散溫度一般為900-1200，在這個溫度范圍內，雜質在硅中的固溶度隨溫度變化不大，采用恒定表面源擴散很難通過改變溫度來控制表面濃度，而且很難得到低表面濃度的雜質分布形式。兩步擴散：采用兩種擴散結合的方式。第一步稱為預擴散或者預淀積:在較低溫度下，采用恒定表面源擴散方式。在硅片

11、表面擴散一層數量一定，按余誤差函數形式分布的雜質。由于溫度較低，且時間較短,雜質擴散的很淺，可認為雜質是均勻分布在一薄層內，目的是為了控制擴散雜質的數量。第二步稱為主擴散或者再分布：將由預擴散引入的雜質作為擴散源，在較高溫度下進行擴散。主擴散的目的是為了控制表面濃度和擴散深度。兩步擴散后的雜質最終分布形式： d預t預d主t主，主擴散起決定作用，雜質基本按高斯函數分布。8。 假設進行一次受固溶度限制的預淀積擴散，從摻雜玻璃源引入的雜質總劑量為q cm2。（1）如果這次預淀積進行了總共t分鐘,若預淀積溫度不變,引入3q cm-2的雜質需要多長時間？（2）預淀積后再進行推進擴散，要求推進的雜質足夠深

12、，使得最后表面雜質濃度等于其固溶度cs的1。若已知預淀積過程中的(dt）predop，推導出推進擴散過程中（dt）drive-in的表達式.9. 簡述幾種常用的氧化方法及其特點。制備sio2的方法有很多，熱分解淀積、濺射、真空蒸發、陽極氧化法、化學氣相淀積、熱氧化法等。熱生長法制備的sio2質量好，是集成電路的重要工藝之一.熱氧化法：si與氧或水汽等氧化劑在高溫下發生化學反應生成sio2。熱氧化法制備sio2的特點:具有很高的重復性和化學穩定性，其物理性質和化學性質不太受濕度和中等溫度熱處理的影響;降低si表面的懸掛鍵，使表面態密度減小；很好地控制界面陷阱和固定電荷.(1）。干氧氧化 在高溫下

13、,氧氣與硅反應生成sio2。氧化溫度為9001200，為了防止外部氣體的玷污，爐內氣體壓力應比一個大氣壓稍高些，可通過氣體流速來控制.優點：結構致密、干燥、均勻性和重復性好，掩蔽能力強，與光刻膠黏附好，目前制備高質量的sio2薄膜基本上都是采用這種方法。缺點：干氧氧化法的生長速率慢,所以經常同濕氧氧化方法相結合生長sio2 .+(2）.水汽氧化 在高溫下，硅與高純水產生的蒸氣反應生成sio2.產生的h2分子沿sisio2界面或者以擴散方式通過sio2層“逃離 。因為水比氧氣在sio2中有更高的擴散系數和大得多的溶解度,所以水汽氧化的生長速率一般比較高.+（3）。 濕氧氧化 濕氧氧化的氧化劑是通

14、過高純水的氧氣，高純水一般被加熱到95左右。通過高純水的氧氣攜帶一定水蒸氣，所以濕氧氧化的氧化劑既含有氧，又含有水汽。 因此,sio2的生長速率介于干氧和水汽氧化之間，與氧氣流量、水汽的含量有著密切關系。如果水汽含量很少， sio2的生長速率和質量就越接近于干氧氧化的情況，反之，就越接近水汽氧化情況。水汽含量與水溫和氧氣流量有關.氧氣流量越大，水溫越高,則水汽含量就越大。氫氣和氧氣，h2+o2h2o采用高溫合成技術進行水汽氧化，在這種氧化系統中,氧化劑是由純氫和純氧直接反應生成的水汽。（4)。快速熱氧化工藝（rto)制備深亞微米器件的柵極氧化層，非常薄30在實際生產中，根據要求選擇干氧氧化、水

15、汽氧化或濕氧氧化.對于制備較厚的sio2層來說，往往采用的是干氧-濕氧干氧相結合的氧化方式.這種氧化方式既保證sio2表面和si-sio2界面質量，又解決了生長效率的問題。10. 說明 sio2的結構和性質，并簡述結晶型 sio2和無定形 sio2的區別。結晶形sio2由si-o四面體在空間規則排列構成每個頂角的o原子與兩個相鄰四面體中心的si原子形成共價鍵。無定形sio2-sio四面體的空間排列沒有規律si-osi鍵橋的角度不固定，在110-180之間，峰值144。無定形sio2的性質： sio四面體在空間的排列無規則，大部分o與相鄰的兩個si-o四面體的si形成共價鍵（稱為橋鍵氧），也有一

16、部分只與一個sio四面體的si形成共價鍵（稱為非橋鍵氧）； 無定形網絡疏松、不均勻、有孔洞，sio2分子約占無定形網絡空間體積43%，密度2.15-2.25g/cm3,結晶形sio2密度為2。65g/cm3； 在無定形sio2網絡中，氧的運動(12個sio鍵)比si（4個sio鍵）容易； 室溫下si-o鍵以共價鍵為主，也含有離子鍵成份，隨溫度的升高，離子鍵成份比例增大。 密度：一般為2。20g/cm3（無定形,一般用稱量法測量)； 折射率：是波長的函數，5500左右時為1.46，密度較大則折射率較大； 電阻率:高溫干氧氧化法制備的sio2電阻率高達1016cm; 介電強度:單位厚度的sio2所

17、能承受的最小擊穿電壓，與致密程度、均勻性、雜質含量等因素有關，一般為106107v/cm ； 化學性質：非常穩定，室溫下只與氫氟酸發生反應：11. 以 p2o5為例說明 sio2的掩蔽過程。以p2o5雜質源為例來說明sio2的掩蔽過程：當 p2o5 與 sio2 接觸時， sio2 就轉變為含磷的玻璃體。（a） 擴散剛開始，只有靠近表面的sio2轉變為含磷的玻璃體.（b） 大部分sio2層已轉變為含磷的玻璃體。（c) 整個sio2層都轉變為含磷的玻璃體。（d） 在sio層完全轉變為玻璃體后，又經過一定時間，sio2層保護的硅中磷已經擴進一定深度。 12. 簡述雜質在 sio2的存在形式及如何調

18、節 sio2的物理性質。熱氧化層中可能存在各種雜質,某些最常見的雜質是與水有關的化合物，其結構如圖所示.如果氧化層在生長中有水存在，一種可能發生的反應是一個氧橋還原為兩個氫氧基。si：o:si si:o:h + h:o:si網絡構成者 -一些雜質會被有意摻入熱淀積sio2中，用來改善它的物理性質和電學特性，例如硼、磷，稱為網絡構成者，它們可以調節有氧橋和無氧橋的比例，使得sio2的強度上升或者下降。當b替代si之后,頂角上的四個o只有三個o可以同b形成共價鍵，剩余的一個o因無法與中心的b形成共價鍵，而變成了非橋鍵o ，因此sio2網絡中非橋鍵o增加，強度下降。當p替代si之后，與原有的四個o形

19、成共價鍵,還多余一個價電子，這個多余的價電子還可以與近鄰的一個非橋鍵o形成橋鍵o ，因此sio2網絡強度增加。網絡改變者存在于sio2網絡間隙的雜質為網絡改變者。一般以離子形式存在，離子半徑較大,替代硅的可能性很小.例如na、k、pb、ba等都是網絡改變者.網絡改變者往往以氧化物形式進入sio2中。進入網絡之后便離化，并把氧離子交給sio2網絡。+ - -na2o+ si-osi si o- + osi+ 2 na+網絡中氧的增加，使非橋鍵氧的濃度增大，sio2網絡的強度減弱.13. 簡述常規熱氧化辦法制備 sio2介質薄膜的動力學過程， 并說明在什么情況下氧化過程由反應控制或擴散控制。迪爾格

20、羅夫氧化模型可以很好地預測氧化層厚度，熱氧化過程主要分為以下三個過程：（1)氧化劑從氣體內部以擴散形式穿過滯留層運動到氣體-sio2界面，其流密度用j1表示.（2）氧化劑以擴散方式穿過sio2層，到達 sio2-si界面，其流密度用j2表示。（3）氧化劑在si表面與si反應生成sio2，流密度用j3表示。當氧化劑在sio2中的擴散系數dsio2很小時(dks，在這種情況下線性氧化速率常數的大小主要由化學反應常數ks決定，即由硅表面處的原子經化學反應轉變為sio2的速率決定。表面化學反應速率是與硅表面的原子密度，也就是與表面的價鍵密度有關。（111）面上的硅原子密度比(100）面上大.因此，(1

21、11)面上的線性氧化速率常數應比（100）面上大。4）雜質影響 摻磷/硼摻氯 在干分子氧中加入少量（1%3)鹵素能夠顯著改善sio2特性: 加速反應 sio鍵能為4。25ev，si-cl鍵能為0.5ev。氯氣與si反應生成的sicl4可以與氧氣反應生成sio2，這里氯氣起到了催化劑的作用。 cl能夠中和積累在表面的電荷。 氯氣能夠與大多數重金屬原子反應生成揮發性的金屬氯化物，起到清潔作用。15. 簡述在熱氧化過程中雜質再分布的四種可能情況。 如果假設硅中的雜質分布是均勻的,而且氧化氣氛中又不含有任何雜質,則再分布有四種可能。分凝系數ml，且在sio2中是慢擴散的雜質，也就是說在分凝過程中雜質通

22、過sio2表面損失的很少，硼就是屬于這類.再分布之后靠近界面處的sio2中的雜質濃度比硅中高，硅表面附近的濃度下降。m1,且在sio2中是快擴散的雜質。因為大量的雜質通過sio2表面跑到氣體中去，雜質損失非常厲害,使sio2中的雜質濃度比較低,但又要保證界面兩邊的雜質濃度比小于1,使硅表面的雜質濃度幾乎降到零，在h2氣氛中的硼就屬于這種情況。m1,且在sio2中慢擴散的雜質。再分布之后硅表面附近的雜質濃度升高,磷就屬于這種雜質。ml，且在sio2中快擴散的雜質。在這種情況下，雖然分凝系數大于1，但因大量雜質通過sio2表面進入氣體中而損失，硅中雜質只能不斷地進入sio2中，才能保持界面兩邊雜質

23、濃度比等于分凝系數，最終使硅表面附近的雜質濃度比體內還要低，鎵就是屬于這種類型的雜質。對于m1，而且也沒有雜質從sio2表面逸散的情況，熱氧化過程也同樣使硅表面雜質濃度降低。這是因為一個體積的硅經過熱氧化之后轉變為兩個多體積的sio2，由此，要使界面兩邊具有相等的雜質濃度（m1）,那么雜質必定要從高濃度硅中向低濃度sio2中擴散,即硅中要消耗一定數量的雜質，以補償增加的sio2體積所需要的雜質.16. 一片硅片由 0。3um厚的 sio2薄膜覆蓋。所需數據見下表，玻爾茲曼常數 k=1。381023.（1)在 1200下,采用 h2o 氧化，使厚度增加 0。5um 需要多少時間?。（2)在 12

24、00下,采用干氧氧化，增加同樣的厚度需要多少時間?氧化工藝bb/a干氧c1=7。72102m2h1； e1=1。23evc2=6。23106m2 h-1； e2= 2.0ev濕氧c1=2。14102m2 h1； e1=0。71 evc2=8.95*107m2 h-1; e2=2。05evh2oc1=3.86102m2 h1； e1=0。78 evc2=1。63*108m2 h1; e2=2.05 ev10. sisio2界面電荷有哪幾種？簡述其來源及處理辦法。可動離子電荷qm 來源：主要來源于na+等網絡改變者。解決辦法：為了降低na+的玷污,可以在工藝過程中采取預防措施包括使用含氯的氧化工藝

25、；用氯周期性地清洗管道、爐管和相關的容器；使用超純凈的化學物質;保證氣體及氣體傳輸過程的清潔。另外保證柵材料不受玷污也是很重要的。氧化層陷阱電荷qot 來源:在氧化層中有些缺陷能產生陷阱，這些缺陷有：懸掛鍵；界面陷阱；硅硅鍵的伸展；斷鍵的氧原子（氧的懸掛鍵）；弱的硅硅鍵(它們很容易破裂，面表現電學特性）。扭曲的硅-氧鍵;sih和si-oh鍵。產生陷阱電荷的方式主要有電離輻射和熱電子注入等解決辦法：減少電離輻射陷阱電荷的主要方法有三種：選擇適當的氧化工藝條件以改善sio2結構。為抗輻照，氧化最佳工藝條件,常用1000干氧氧化。在惰性氣體中進行低溫退火(150-400）可以減少電離輻射陷阱。采用對

26、輻照不靈敏的鈍化層，例如a12o3，si3n4等.氧化層固定電荷qf 來源：通常是由sisio2之間過渡區的結構改變引起的。該區中存在有過剩的硅離子，在氧化過程中與晶格脫開但還未完全與氧反應。處理辦法:快速退火能有效地減小氧化層固定電荷密度。右圖為deal三角，說明了這種效應。界面陷阱電荷qit 來源：界面處存在的不完整化合價及不飽和鍵，使得電子和空穴可以很容易地被俘獲。處理辦法：界面態密度與襯底晶向、氧化層生長條件和退火條件密切有關。在相同的工藝條件下、（111）晶向的硅襯底產生的界面態密度最高，(100)晶向的最低。通過采用特殊的退火工藝可以有效減少界面態密度.11下圖為一個典型的離子注入

27、系統.（1）給出 16 數字標識部分的名稱，簡述其作用。（2）闡述部件 2 的工作原理。1。離子源 2.分析磁塊 3。加速器 4.中性束閘 5。xy掃描板 6.法拉第杯1.離子源作用：產生注入用的離子原理：高能電子轟擊（電子放電）雜質原子形成注入離子類型：高頻，電子振蕩,濺射氣體流入一個放電腔室，熱燈絲發射的電子與氣體分子碰撞,當能量足夠大時，氣體分子被離化。2.質量分析器作用:將所需離子分選出來原理：帶電離子在磁場中受洛倫磁力作用，運動軌跡發生彎曲 由離子源引出的離子流含有各種成分,其中大多數是電離的，在bf3的例子中，我們需要僅僅揀選出b+，這樣的過程通常由一個分析磁鐵完成.離子束進入一個

28、低壓腔體內，該腔體內的磁場方向垂直于離子束的速度方向，利用磁場對荷質比不同的離子產生的偏轉作用大小不同,最后在特定位置采用一個狹縫，可以將所需的離子分離出來。3。加速器作用：使離子獲得所需的能量。原理：利用強電場,使離子獲得更大的速度加速器的主要作用是使離子增加離子能量能夠達到器件所需要的結深.用一組靜電透鏡將束聚焦為一個圓斑或長條狀,然后束進入一個線性靜電加速器,加速器沿加速管的長度方向建立一個電場來改變離子的能量.4.中性束閘和中性束阱作用：使中性原子束因直線前進不能達到靶室原理：用一靜電偏轉板使離子束偏轉58作用再進入靶室5。掃描系統作用：使離子在整個靶片上均勻注入。方式：靶片靜止,離子

29、束在x,y方向作電掃描。粒子束在y方向作電掃描，靶片在x方向作機械運動。粒子束靜止，靶片在x,y方向作機械運動。6。法拉第杯作用：收集束流測量注入劑量原理:收集到的束流對時間進行積分得到束流的大小信息12. 離子在靶內運動時，損失能量可分核阻滯和電子阻滯,解釋什么是核阻滯、電子阻滯？兩種阻滯本領與注入離子能量具有何關系？ 碰撞 注入離子與靶內原子核之間的相互碰撞。因注入離子與靶原子的質量一 般為同一數量級，每次碰撞之后，注入離子都可能發生大角度的散射，并失去一定的能量。 子碰撞 注入離子與靶內自由電子以及束縛電子之間的碰撞，這種碰撞能瞬時地形成電子-空穴對。由于兩者的質量相差非常大（104)，

30、每次碰撞中，注入離子的能量損失很小，而且散射角度也非常小，也就是說每次碰撞都不會改變注入離子的動量,雖然經過多次散射，注入離子運動方向基本不變.在一級近似下,核阻止本領與能量無關；電子阻止本領與能量的平方根成正比。13. 采用無定形掩膜的情況下進行注入，若掩蔽膜/襯底界面的雜質濃度減少至峰值濃度的1/10000，掩蔽膜的厚度應為多少？用注入雜質分布的射程和標準偏差寫出表達式.無定形靶內的縱向濃度分布可用高斯函數表示： 其中,rp為投影射程，rp為投影射程的標準偏差，為劑量。以上為濃度與深度的函數變化關系。由于離子注入過程的統計特性，離子也有穿透掩蔽膜邊緣的橫向散射，因此分布應考慮為二維的，既有

31、橫向也有縱向的標準偏差。射程估算：如果注入離子能量比ec大很多，則離子在靶內主要以電子阻止形式損失能量，可按下式估算射程:rk1e1/2如果注入離子的能量eks,cs趨于cg，淀積速率受表面化學反應速率控制。 反應劑數量:主氣流輸運到硅片表面的表面化學反應所需要的 hgks，cs趨于0，淀積速率受質量輸運速率控制。反應劑數量：表面化學反應所需要的主氣流輸運到硅片表面的低溫情況下，表面化學反應速率控制 ks=k0e-ea/kt淀積速率隨溫度的升高而成指數增加。高溫情況下，質量輸運控制由于反應速度的加快，輸運到表面的反應劑數量低于該溫度下表面化學反應所需要的數量，這時的淀積速率將轉為由質量輸運控制

32、,基本不再隨溫度變化而變化. 32. 簡述 apcvd、lpcvd、pecvd 的特點。apcvd一些最早的cvd工藝是在大氣壓下進行的,由于反應速率快， cvd系統簡單，適于較厚的介質淀積。apcvd缺點:臺階覆蓋性差；膜厚均勻性差；效率低.常壓下擴散系數小,hgks,apcvd一般是由質量輸運控制淀積速率一個主要問題是顆粒的形成。在氣體注入器處可能發生異質淀積，在淀積了若干晶圓片后,顆粒變大剝落并落在晶圓片表面.為避免這一問題可采用多通道的噴頭設計。lpcvd低壓化學氣相淀積系統淀積的某些薄膜，在均勻性和臺階覆蓋等方面比apcvd系統的要好，而且污染也少。另外，在不使用稀釋氣體的情況下,通

33、過降低壓強就可以降低氣相成核。p在lpcvd系統中，因為低壓使得擴散率增加，因此hg變大使得hgks，生長速率受表面化學反應控制,與氣流的均勻性無關，硅片可以豎直緊密排列，容量大。lpcvd缺點：淀積速率慢，生長溫度高3。 pecvd等離子體增強化學氣相淀積(pecvd)是目前最主要的化學氣相淀積系統。apcvd和lpcvd都是利用熱能來激活和維持化學反應，而pecvd是通過射頻等離子體來激活和維持化學反應，受激發的分子可以在低溫下發生化學反應，所以淀積溫度比apcvd和lpcvd低(200-350），淀積速率也更高,淀積的薄膜具有良好的附著性、低針孔密度、良好的階梯覆蓋及電學特性。 反應原理

34、:等離子體中的電子與反應氣體的分子碰撞時，這些分子將分解成多種成份：離子、原子以及活性基團（激發態），這些活性基團不斷吸附在襯底表面上,吸附在表面上的活性基團之間發生化學反應生成薄膜元素，并在襯底表面上形成薄膜。活性基團吸附在表面時，不斷的受到離子和電子轟擊，很容易遷移，發生重新排列。這兩個特性保證了所淀積薄膜有良好的均勻性，以及填充小尺寸結構的能力。 由于pecvd與非等離子體cvd相比，淀積過程有更多的非平衡特點，故也可以更容易地改變薄膜性質（組成、密度、應力等）,并且對于特定的應用可修正這些性能。然而，這也會使薄膜產生不希望有的組分或者性質,如副產品或氣體分子結合進薄膜。33. 簡述外延薄膜的生長過程，其最顯著的特征是什么？生長過程：傳輸：反應物從氣相經邊界層轉移到si表面;吸附:反應物吸附在si表面;化學反應：在si表面進行化學反應,得到si及副產物；脫吸：副產物脫離吸附;逸出：脫吸的副產物從表面轉移到氣相，逸出反應室；加接：生成的si原子加接到晶格點陣上，延續襯底晶向生長特征:橫向二維的層層生長。晶面的構造可用三個密切聯系的特征表示：平臺、扭轉、臺階p如果吸附原子a保持不動，其他硅原子可以被吸附過來,形成硅串或硅島。大量的硅串在合并時,必定會產生嚴重的缺陷或形成多晶薄膜。