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2020-03-15 12:03浏览次数:来源:本站 作者:hope

  新闻搜索 - 搜狗搜刮扶持中心4.蓄电池轮回利用时,正在放电后采用恒压限流充电。充电电压为2.35~2.45V/只,最大电流不大于0.25C10 完全充电局势为:先用不大于上述最大电流值的电流举行恒流充电,待充电到单体均匀电 压升到2.35~2.45V时改用平衡单体电压为2.35~2.45V恒压充电,直到充电告终。

  2012 年 09 级《微电子才具》温习重心诱导 (2012 年 5 月 11 日) 一、填空题 1.正在半导体才华中,二氧化硅正在微电子手艺中的效用: 外面钝化、皮相绝缘层、蒙蔽层、妨害层(吁请很厚,1000 埃,有时候达 3000 埃)。 2.干氧氧化、湿氧氧化的方程式,个中干氧氧化的经由有两个阶段,氧化的实质理由。 干氧氧化的方程式:Si+O2→SiO2 特质:疾度慢;氧化层认真;外观布局口舌极性的硅-氧烷;不易浮胶。 干氧氧化的两个阶段:起点氧化:Si+O2→SiO2 后续氧化:a.O2 先向 Si/SiO2 扩散; b.再正在 Si/SiO2 一直氧化 湿氧氧化(氧气中率领一定量的水汽)的方程式:O2+Si→SiO2,Si + 2H2O → SiO2 + 2H2 特质:速度介于干氧与水汽之间;氧化层质地介于干氧与水汽之间; 氧化的实质理由:正在高温下,硅片(膜)与氧气或水汽化学回响天资 SiO2 的过程。 3.物理气相淀积的真空蒸发与溅射两种地势,二者的辩白。 物理气相淀积的界说:行使某种物理过程如蒸发或溅射设施告终物质的搬动,即原子或分子由源搬动到 衬底(硅)轮廓上,并淀积成薄膜。 真空蒸发法是正在线Pa 的境况中,用电阻加热或电子束和激光轰击等格式把要蒸发的原料 加热到一定温度,使材料均分子或原子的热振动能量胜过外观的羁绊能,从而使大宗分子或原子蒸发、 升华,并直接浸淀正在基片上形成薄膜。最常用的是电阻加热法。 溅射法是使用气体放电闪现的正离子正在电场的效用下的高疾活动轰击措施阴极的靶,使靶材中的原子或 分子逸出来而重淀到被镀工件的概况,产生所需求的薄膜。 真空蒸发法: 甜头:较高淀积速度,较高薄膜质地(系统真空度高) 流弊:台阶困绕才智差,淀积众元薄膜时组份难掌管 溅射法: 甜头:淀积众元薄膜时组份易驾御,淀积薄膜与衬底附着性好 溅射法正在很洪水准上曾经庖代了真空蒸发法,但真空蒸发法正在科研和 III-V 族化合物半导体工艺中仍被 选拔。 4.化学气相淀积是薄膜淀积的一个遑急地势,它遑急蕴涵有几种样子? 化学气相淀积界说:一种或数种物质的气体,以某种设施激活后,正在衬底闪现化学反应,并淀积出所需 固体薄膜的蕃昌才略。 化学气相淀积几种景象: APCVD(常压化学气相淀积)、LPCVD(低压化学气相淀积)、PECVD(等离子体坚实化学气相淀积) 5.光刻材干正在微电子手段流程中是费时最长、代价最高的工艺过程,光刻胶的典范与组 成。 (1)光刻胶的样板: 负性光刻胶-负胶:曝明后弗成融化、显影时未曝光的被消融;甜头。 正性光刻胶-正胶:曝明后可消融、显影时曝光的被融化;高区别率。 (2)光刻胶的构成:集合物材料、感光原料、溶剂、增加剂。 6.四种差异的光刻机,它们召集是接触式曝光机、迫近式曝光机、投影式曝光机和步进 式曝光机,四种曝光机各自的特性。 (1)开战式曝光机 (3)投影式曝光机 ? 扶植大致 ? 形似于投影仪 ? 区别率:可达亚微米 ? 掩膜与晶圆图形比例 1:1 ? 掩膜与晶圆直接比武,掩膜寿命有限 ? 折柳率:~1 um ? 常变成微粒感触 (4)步进式曝光机 (2)迫近式曝光机 ? 此生 IC 缔制中最常用的曝光东西 ? 掩膜与晶圆外观有~ 10 um 间距 ? 履历曝光压缩掩膜图形以进步区别率 ? 不直接斗争 ? 分辨率:0.25 um 或更小 ? 较长的掩膜寿命 ? 兴办很高雅 ? 阔别率: 3 um 7.刻蚀的品种,干法刻蚀与湿法刻蚀的特性与辨别斗劲。 湿法刻蚀:把硅片放正在化学侵蚀液里,有采取地去除皮相层原料的过程。(化学刻蚀、电解刻蚀)。 干法刻蚀:把硅片放正在气体等离子体中,有选拔地去除轮廓层原料的过程。有:等离子体刻蚀(化学作 用)、应声离子刻蚀(物理化学着力)、离子束刻蚀(物理着力)。 湿法刻蚀特点:是一种纯粹的化学应声流程,应声物必定是气体或可能溶于刻蚀剂的物质;伴有放热和 放气过程。 干法刻蚀特性:精良的刻蚀选拔性;顺应的刻蚀速度;好的片内均匀性;工艺承平,适于物业临盆。 区别: 湿法刻蚀是各向同性刻蚀,用化学时势,不行告终图形的细密改变,适用于特性尺寸≥3μm的景况。 干法刻蚀是各向异性刻蚀,用物理和化学设施,能收场图形的周详搬动,特点尺寸很小,是集成电道刻 蚀工艺的主流技巧。 8、扩散的杂质念法不合正在扩散时的机制,举座机制分两种,骨子临盆中常选拔两步扩散 工艺;扩散和离子注入的特点以及二者的判袂。 扩散机制: “间隙式”扩散:半径较小的杂质原子从半导体晶格的间隙中挤进去。 “替位式”扩散:半径较大的杂质原子代替半导体原子而攻下格点的场合,再委托周围空的格点(即空 位)来举办扩散。 备注:对硅而言,Au、Ag、Cu、Fe、Ni 等半径较小的杂质原子按间隙式扩散,而 P、As、Sb、B、Al、 Ga、In 等半径较大的杂质原子则按替位式扩散,间隙式扩散的疾度比替位式扩散的疾度疾得众。 两步扩散工艺:预淀积(预扩散)、再散播(主扩散、鼓舞扩散) (1)预淀积:较低温度下,选拔恒定轮廓浓度扩散情势,正在硅片外面扩散一层薄层杂质原子,对象正在 于确信参加硅片杂质的总量。 (2)再宣扬:较高温度下,选拔恒定杂质总量扩散主意,让淀积正在皮相的杂质一直正在硅片中扩散,目 的正在于驾御扩散深度和轮廓浓度。 扩散和离子注入的特性以及二者的区别 扩散:杂质总量及浓度分散受扩散功夫和温度陶染。发作特质尺寸较大。扩散温度较高,需氧化物或氮 化物行动掩膜。 离子注入:杂质总量及浓度散播受注入剂量、能量和推结时刻及温度影响。适宜性情尺寸较小的芯片。 注入温度较低,常用光刻胶举措掩膜。 9.离子注时兴的离子束加工时势可分为两种,对比扩散的掺杂主意和离子注入异同点。 离子束加工格式:掩模形势(投影方式)、聚焦局势(扫描花样,或聚焦离子束(FIB)步地) 扩散 离子注入 高温,硬掩膜(氧化物或氮化物) 低温,光刻胶掩膜 900-1200 ℃ 室温或低于 400℃ 各向同性 各向异性 不行单独负责结深和浓度 也许单独支配结深和浓度 10.测验室光刻机的特性与本能 测验室光刻机紧要用于紫外贴近战争式光刻,树立小周遭集成电途,半导体器件、红外器件、微机电系 统 MEMS 等,垄断容易、和睦、确凿。 URE-2000/35 型深度光刻机的仓猝特性是:灯源接纳 350W 相易高压汞灯,曝光波长行使 365nm,曝光面 积 100nm。瞄准选拔双目双视场瞄准显微镜,瞄准显微镜有三对目镜和三对物镜可能相易,拼集后最大 倍数为 375 倍。瞄准物镜轴距可正在 20mm~65mm 之间改换。正在目镜中科孑立测验到一个视场角的像,也可 同时窥察到两个视场的像。双视场的视察与瞄准是大直径硅圆片光刻精度和图形闭格率达到工艺准绳的 仓猝本领门径。光刻机共有三种掩膜架:召集是 3 英寸、4 英寸和 5 英寸。 本能参数: 光源:350W 球形汞灯; 谱线.实行室的洗濯设施和经由 洗濯硅片的寻常法式:去油——去离子——去原子——去离子水冲洗 第一步:硅片用 1#洗刷液(NH4OH:H2O2:H2O=1:2:8)愉快下煮沸 5-8 分钟; 第二步:倒去 1#清洗液,用高纯水漂洗硅片 3-5 分钟; 第三步:硅片用 2#清洗液(HCl:H2O2:H2O=1:2:5)煮沸 5-8 分钟; 第四步:倒去 2#洗涤液,再用高纯水漂洗 5 分钟; 第五步:N2 吹干硅片; 第六步:100℃烘干硅片; 备注:阔别的检验洗涤硅片重视心不相仿,所以全体洗刷经由从命实质景况确定全体时势和顺序。 12.真空镀膜机的特性和镀膜花样 真空镀膜机的重要本能是对半导体不妨其全班人们原料实行金属膜的发展。蒸发镀膜即是始末大功率的电流产 生高温融解金属,进而使液态的金属蒸发重积到基片概况。 电子束蒸发镀膜时先将膜料放入水冷坩埚中,电子束自源发出,用磁场线圈使电子束聚焦和偏转,对膜 料实行轰击和加热。 要紧功效目标: 极限线Pa 电子束蒸开头:E 型电子枪,功率 6KW,加疾电压 6KV 或 8KV; 电阻蒸出处:两对水冷式电阻蒸发端,功率 4KW/个; 镀膜式样:电子束蒸发镀膜。 二、问答归纳外现题 13、薄膜淀积须正在高真空度方式中举办的来由 (1)防护被蒸发的原子或分子正在输运过程中一连与糟粕气体分子碰撞; (2)剩余气体中的氧和水汽会使金属原子或分子正在输运过程中产生氧化,同时也将使加热的衬底轮廓 形成氧化; (3)糟粕气体中所含杂质也会淀积到薄膜中,陶染薄膜质地。 14 PVD 制备薄膜的根蒂流程是什么 (1)前解决工艺:1、来料抽检;2、电镀件过碱去油;3、净水冲洗;4、过酸概况皎洁化,净水洗刷;5、丙酮+滑石 粉洗刷;6、擦洗; (2)上挂; (3)PVD 前处罚:1、烘烤:80 摄氏度 2、镀膜:线 帕,连结线)全检; 15、高纯薄膜淀积一定正在高真空度体例中举行的原由是什么 (1)防卫被蒸发的原子或分子正在输运流程中无间与剩余气体分子碰撞; (2)残剩气体中的氧和水汽会使金属原子或分子正在输运过程中闪现氧化,同时也将使加热的衬底概况 产生氧化; (3)盈余气体中所含杂质也会淀积到薄膜中,感染薄膜质地。 16、物理气相淀积和化学气相淀积,两种工艺时势的的告辞是什么? CVD:衬底外面形成化学应声 PVD:衬底轮廓不发作化学应声 CVD: 更好的台阶掩盖性 (50% to ~100%) 和安适 PVD: 台阶困绕性差 (~ 15%) 和闲静补充才华差 增加光阴强 CVD 源: 气体或蒸汽 PVD 源: 固态原料 17、一齐外现热氧化生长氧化层与 CVD 发挥氧化层的辨别 热氧化处 CVD 理 热兴奋氧化 裸硅片 CVD氧化层 层 热发扬氧化硅 CVD 氧化硅 ? O 根源于气源,Si 出处于衬底 ? O 和 Si 都来自气态源 ? 氧化物耗损硅衬底 ? 淀积正在衬底轮廓 ? 兴奋温度高 ? 兴奋温度低 ? 高质地 ? 繁荣速度高 18、硅片概况热氧化速度与温度的合联,及其物理机理 ? 氧化速度对温度很敏锐,指数规律 ? 温度越高,O 与 Si 的化学应声疾率越高;温度越高,O 正在 SiO2 中的扩散速度越高。 物理机理:氧气分子或水分子正在高温下与硅形成化学回响,并正在硅外观发展 SiO2 的流程。 19、热氧化经由中的杂质储蓄与杂质耗尽; ? N 型杂质(P、As、Sb)正在 Si 中的融化度高于正在 SiO2 中的熔化度,当 SiO2 兴奋时,杂质向 Si 中移 动,这惹起杂质聚集或滚雪球效应 ? P 型杂质倾向于向 SiO2 中运动,这惹起杂质耗尽效应 20、硅片的氧化广泛接纳先干氧再湿氧结果干氧的方式,阐明完全缘起 常选拔干氧——湿氧——干氧结合的场合制备氧化层 先选拔干氧氧化禀赋一层外观质地高、周密的氧化物,而后再湿氧氧化,速度速,正在相对较短年华内获 得较厚的氧化层,只是湿氧氧化发展的 SiO2 薄膜轮廓糊口硅烷醇(Si-OH),同时含有气孔,和光刻胶 粘润不良,光刻时易产生浮胶形势,若再一段光阴的干氧,可使硅烷醇蜕造成硅氧烷(Si-O-Si),成为 疏水轮廓,从而革新 SiO2 概况与光刻胶的斗争,使光刻时不易闪现浮胶。此外惧怕正在较短岁月内,获 得较好的氧化层。 21、分析离子注入中的沟道效应及压迫事势 沟途效应:对晶体靶实行离子注大方,当离子注入的念法与靶晶体的某个晶向平行时,其行为轨迹将不 再是无轨则的,而是将沿沟道行动何况很少受到原子核的碰撞,因而来自靶原子的中止效率很小,况且 沟途中的电子密度很低,微电子科学与工程受到的电子徘徊也很小,这些离子的能量蚀本率就很低。正在其他前提相仿的情 况下,很难驾御注入离子的浓度撒布,注入深度大于正在无定形靶中的深度并使注入离子的传播产生一个 很长的拖尾,注入纵向传布峰值与高斯散播不合,这种形势称为离子注入的沟道效应。 沟途效应特性:沟途中核阻滞很小,电子密度也很低; 战胜沟道效应的样式: 倾斜圆片, 7°最常用 屏蔽氧化层(无定形) 注入前预先无定型处分 22、先容此生工艺光刻的根基序次(详睹 PPT 第 4 章) (1)清洗硅片; (2)预烘:脱水烘焙、去除圆片外观的潮气、补充光刻胶与外面的黏附性、寻常粗心 100 °C、与底胶 涂覆合并实行; (2)底胶涂覆:增强光刻胶和圆片外面的黏附性; (3)涂胶;圆片左右正在真空卡盘上高速回旋,液态光刻胶滴正在圆片主题,光刻胶以离心力向外增添。 (4)前烘:蒸发光刻胶中的溶剂;100℃,15-25min; (5)瞄准、曝光(中央):试验室选拔交战、亲热式曝光机; (6)后烘(今世工艺):滑腻光刻胶侧墙,发扬区别率; (7)显影:从掩膜版改变图形到光刻胶上、三个根蒂顺序:显影、漂洗、干燥; (8)坚膜:蒸发光刻胶中全部溶剂、100-300℃,10-20min; (9)图形检测:检验察觉问题,剥去光刻胶,从新先河(光刻胶图形是且自的); 23、简洁阐发湿法刻蚀二氧化硅、单晶硅和氮化硅等常用的化学试剂及反映的方程式。 (1)湿法刻蚀二氧化硅 化学试剂:氢氟酸溶液 HF 应声方程式:SiO2 + 6HF→H2SiF6 + 2H2O ? 寻常正在缓冲溶液或 DI 水中稀释后使用以减小刻蚀速度 ? 盛大用于 CVD 薄膜质地摆布 (2)湿法刻蚀单晶硅: 化学试剂:HNO3 和 HF 混合物 回响方程式: (3)湿法刻蚀氮化硅 化学试剂: H3PO4 (加热到 150 to 200 °C) 回响方程式: 24、先容 IC 芯片调整修制中最常行使的三种金属及效力 铝 660、2.65uΩ?cm 铜 1083、1.7uΩ?cm 钨 3417、1.7mΩ?cm (1)Al 铝:最早的最常用的互连金属原料、制造欧姆斗争及导线)铜:低电阻率原料举措新的互连材料。 (3)钨 W : ? 行为增添兵戈孔和通孔的钨塞 ? 电阻率较高( 1.7mΩ?cm ),只可用于个人互连及填孔 25、正性光刻胶与负性光刻胶的阔别是什么? Negative Photoresist Positive Photoresist 负性光刻胶-负胶 正性光刻胶-正胶 曝剔透弗成消融 曝光后可熔解 显影时未曝光的被熔解 显影时曝光的被融解 长处 高告辞率 26.刻蚀有干法刻蚀与湿法刻蚀两种,湿法刻蚀与干法刻蚀的辩白。(同上) 三、作图题 27、P 型硅片上修制二极督工艺过程,症结工艺顺序。 28、n 型硅片上制造 PN 结二极管的基础流程图(截面图) 29、双极晶体管的制备工艺经由 30、CMOS 场效应晶体管的筑筑工艺流程以及症结工艺的机合示谋划 31、太阳能电池的工艺过程图

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