集成电路工艺专题复习（续）

虽然写这篇博文的时候集成电路工艺的考试已经结束了，但想起复习时得益于学长的博客，自觉应当补充一波知识点。课本依然是施敏的《半导体器件与物理工艺》，课上只选讲了第三部分工艺。
前面部分学长码的很详细了，我就不再画蛇添足了，附上链接供参考：集成电路工艺复习.

以下是我根据复习情况做的补充：
一、比较CVD，MBE，ALD及蒸发，溅射等工艺：
CVD：化学气相淀积，通过气体化合物之间的化学反应生成外延层的技术；
MBE：分子束外延，在超高真空环境下，一个或多个热原子或热分子束与晶体表面发生反应，形成外延层的技术；
ALD：原子层淀积，可生成单分子层薄膜的特殊化学气相淀积技术；
蒸发：待蒸发的材料放置在真空腔中，加热至其熔点以上，被蒸发的原子呈直线运动轨迹高速前进；
溅射：气体离子撞击靶材表面，将材料从靶材转移至衬底上的技术；
蒸发和溅射都属于物理气相淀积，一般用于金属或者化合物的淀积，蒸发已经被溅射取代，因为溅射更活泼且生成的薄膜质量更高；
ALD是一种特殊的CVD技术，其与CVD的区别在于：
1.CVD的化学反应发生在气相中或者衬底表面，而ALD仅发生在衬底表面；
2. CVD在时间和空间上均在持续向衬底输送反应物，而ALD则是通过顺序逐次暴露反应物，在分隔的时间内进行淀积；
3. ALD对反应物流量的均一性要求低，可用于大面积的淀积和多种类型薄膜的淀积；
4. ALD可以简单精确地控制薄膜的厚度，因为其厚度仅取决于反应周期次数；
5. ALD须在低压下进行，CVD可在低压，常压或者等离子体增强条件下进行。
MBE可精确控制化学组成和掺杂浓度分布，但生长的速率很慢。CVD和MBE均可以用来生长单晶，其他外延技术不可以；MBE和ALD可用于生长单原子层。

二、填空题知识点补充：
（1）图形转移性能的三个参数：分辨率，对准精度，产率
（2）硅的定向腐蚀问题：对于硅晶格,(111)面的化学键更多，因而刻蚀速率很慢；重量百分浓度为19%的KOH去离子水溶液在80℃时,(100),(110),(111)刻蚀速率比为100:16:1；
（3）两类基于等离子体不同产生方式的干法刻蚀机的比较：
电容耦合等离子体刻蚀机CCP与电感耦合等离子体刻蚀机ICP :
后者工作气压更低，增加了刻蚀剂和刻蚀产物的平均自由程，等离子体密度高，离化率高；
（4）高能量与大电流注入：
高能离子注入机：具备将杂质掺入半导体内深达很多微米的能力而无需借助高温长时间的扩散；也可用于产生低电阻的埋层；
大电流注入机：用于扩散工艺的预淀积步骤，因为杂质总量可以精确控制；也可用于MOS器件的阈值电压的调整；

三、论述题补充：
1.离子阻滞：
两种阻滞机制可以使得高能离子进入半导体衬底后最终停下，分别是电子阻滞和核阻滞；
核阻滞：
1.核阻滞指的是离子将能量传递给靶原子核，使得入射离子发生偏转，很多靶原子核从原来的格点移出；
2. 低能量时，核阻滞的本领随能量的增加而线性增加，核阻滞的本领会在某一中等能量处达到最大；
3. 在高能量时，由于高速粒子没有足够的相互作用时间与靶原子形成有效的能量转移，所以核阻滞的本领将变小；
4. 重的原子有更大的核阻滞本领，即单位距离的能量损失更大。
电子阻滞：
1.电子阻滞指的是入射离子和靶原子周围电子云互相作用，通过库仑作用，离子因为和电子碰撞而损失能量，电子被激发至更高的能级或脱离原子离化；
2. 电子阻滞本领与入射离子的速度成正比。

2.氧化过程中的杂质再分布：
在热氧化过程中，靠近硅表面的杂质将会有再分布，主要取决于以下几个因素：
a.当两个固体接触时，任一固体内的杂质会在二者间重新分布以达到平衡，产生一个指标——分凝系数；
（有效分凝系数和平衡分凝系数）
b.杂质可能会快速地扩散穿过二氧化硅，逸入周围气氛中，如果二氧化硅中杂质扩散系数很大，那么该因素就很重要；
c.二氧化硅层不断生长，故硅与二氧化硅的界面会随时间而深入到硅中。
热氧化导致的硅中杂质再分布的四种情况：
如果假设硅中的杂质分布是均匀的，而且氧化气氛中又不含有任何杂质，则再分布有四种可能。
①分凝系数m＜l，且在SiO2中是慢扩散的杂质，也就是说在分凝过程中杂质通过SiO2表面损失的很少，硼就是属于这类。再分布之后靠近界面处的SiO2中的杂质浓度比硅中高，硅表面附近的浓度下降。
②m＜1，且在SiO2中是快扩散的杂质。因为大量的杂质通过SiO2表面跑到气体中去，杂质损失非常厉害，使SiO2中的杂质浓度比较低，但又要保证界面两边的杂质浓度比小于1，使硅表面的杂质浓度几乎降到零，在H2气氛中的硼就属于这种情况。
③m＞1，且在SiO2中慢扩散的杂质。再分布之后硅表面附近的杂质浓度升高，磷就属于这种杂质。
④m＞l，且在SiO2中快扩散的杂质。在这种情况下，虽然分凝系数大于1，但因大量杂质通过SiO2表面进入气体中而损失，硅中杂质只能不断地进入SiO2中，才能保持界面两边杂质浓度比等于分凝系数，最终使硅表面附近的杂质浓度比体内还要低，镓就是属于这种类型的杂质。对于m＝1，而且也没有杂质从SiO2表面逸散的情况，热氧化过程也同样使硅表面杂质浓度降低。这是因为一个体积的硅经过热氧化之后转变为两个多体积的SiO2，由此，要使界面两边具有相等的杂质浓度（m＝1），那么杂质必定要从高浓度硅中向低浓度SiO2中扩散，即硅中要消耗一定数量的杂质，以补偿增加的SiO2体积所需要的杂质。

3.干法氧化和湿法氧化的对比：
a.化学反应式不同，干法是与氧气反应，湿法是与水反应；
b.干法的线性氧化速率常数大，长出的氧化层有最佳的电特性，但氧化时间比同温度下湿氧生长相同厚度的时间要长的多；
c.（111）晶面的线性氧化速率常数大于（100）晶面，在相同氧化温度与时间条件下，湿法生长的氧化层的厚度是干氧生长的5~10倍。

4.Cu金属化：
优点：具有比Al更高的电导率和抗电迁移能力；
缺点：容易腐蚀（氧化铜），没有Al的稳定的自钝化层（氧化铝），与介质（如二氧化硅等）附着力差，缺乏可行的干法刻蚀方式。

5.光刻胶的去除方法：
湿法：强酸或酸-氧化物混合物，碱性溶液或者有机溶液；
干法：比湿法好，无有毒性等化学物质的问题，也不容易产生副作用（如钻蚀），常用的有三种，氧等离子体，臭氧，紫外线等；

四、计算题补充：方块电阻的相关计算
根据电阻公式可知，电阻值等于电阻率乘以长度与横截面积之比；而方块电阻描述的是薄层方形材料的电阻值，即等于电阻率除以厚度。

五、修正原博客中的错误：
分辨率增强技术有相移技术，光学邻近修正及浸没式光刻；
弗兰克尔式点缺陷：一个主原子位于规则晶格位置之间，并邻近一个空位；
体缺陷：杂质或掺杂原子的析出现象，产生是由于主晶格中固有的杂质溶解度引起。

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