《集成電路工藝原理》試題第2章

1、工藝試題庫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的過程中，是氧或水汽等氧化劑穿過 層，到達 界面，與Si反應生成SiO2。在SiO2表面附近存在一個氣體附面層，也稱 。根據(jù)氧化劑的不同，熱氧化分為 、 和 。化學反應常數(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 。溫度對拋物型速率常數(shù)的影響是通過氧化劑在SiO2中的 產(chǎn)生的。答案1 擴散控制，反應控制 2 網(wǎng)絡形成者，網(wǎng)絡改變者 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 化學反應常數(shù)ks 8 擴散系數(shù)選擇題當靠近

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，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，其 。CA.m1 B. m=1 C. m16. 在氧化方法中，

3、氧化的生長速率快。 BA.干氧 B.水汽 C.濕氧當氧化層中含有高濃度 時，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， 氧化的生長速率快。 BA.干氧 B.水汽 C.濕氧判斷題族元素-只有三個氧與Si形成共價鍵，剩余一個氧變成非橋鍵氧，網(wǎng)絡強度降低。 （ ）族元素-只有三個氧與Si形成共價鍵，剩余一個氧變成橋鍵氧，網(wǎng)絡強度將增大。（ ）Si熱氧化生長的SiO2層中的Si來源于Si表面。（ ）Si熱氧化生長的SiO2層中的Si來源于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，拋物型氧化速率常數(shù)與硅襯底晶向無關。（ ）在氧化劑壓力一定時，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)的主要因素是擴散系數(shù)。（ ）支

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

6、度與橋鍵氧數(shù)目成正比，與非橋鍵氧數(shù)目成反比。（ ）熱氧化生長中，濕氧氧化的生長速率最快。（ ）熱氧化生長中，干氧氧化的生長速率最慢。（ ）二氧化硅生長的快慢由氧化劑在其中的擴散速度及與硅反應速度中較快的一個因素決定。（ ）二氧化硅生長的快慢由氧化劑在其中的擴散速度及與硅反應速度中較慢的一個因素決定。（ ）硼在SiO2慢擴散，分凝系數(shù)小于1時，重摻硼的硅其氧化速率明顯增大。（ ）二氧化硅之所以能起到掩蔽作用，是因為它能阻止其它雜質(zhì)的進入。 ( ) 重摻磷的硅可增大氧化速率，其原因在于磷分凝集中在硅表面附近，使拋物型速率常數(shù)明顯變大。（ ）名詞解釋網(wǎng)絡形成者網(wǎng)絡改變者分凝現(xiàn)象答案1.網(wǎng)絡形成者：可

7、以替代SiO2網(wǎng)絡中硅的雜質(zhì)，也就是能代替Si-O四面體中心的硅，并能與氧形成網(wǎng)絡的雜質(zhì)。2. 絡改變者：存在于SiO2網(wǎng)絡間隙中的雜質(zhì)。一般以離子形式存在網(wǎng)絡中。3.分凝現(xiàn)象：硅在熱氧化時所形成的界面隨著熱氧化地進行不斷向硅中推進，原存在硅中的雜質(zhì)將在界面兩邊再分布，直至達到在界面兩邊的化學勢相同。問答題簡述熱氧化過程必須經(jīng)歷的步驟是什么？簡述Grove模型。簡述熱氧化的兩種極限。熱氧化過程中決定雜質(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)部以擴散形式穿過附面層運動到氣體- SiO2界面。（2）氧化劑以擴散方式穿過二氧化硅層，到達SiO2-Si界面。（3）氧化劑在Si表

8、面與Si反應生成SiO2。（4）反應的副產(chǎn)物離開界面。2.答：3.熱氧化的兩種極限：第一種，當氧化劑在SiO2中的擴散系數(shù)DSiO2很小時（DSiO2ksx0），SiO2的生長速率主要由氧化劑在SiO2的擴散速度決定，即為擴散控制；第二種，如果擴散系數(shù)DSiO2很大(DSiO2ksx0)，生長速率主要由Si表面的化學反應速度控制，即為反應控制。4. 答：主要因素有：（1）雜質(zhì)的分凝現(xiàn)象；（2）雜質(zhì)通過SiO2表面逸散；（3）氧化速率的快慢；（4）雜質(zhì)在SiO2中的擴散速度。5. 答：在氧化過程中，硼的擴散運動是通過空位和間隙兩種機制來實現(xiàn)的。屬于間隙-替位交替的雙擴散機制。因為Si-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>