微电子作业题目Word文档格式.doc
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（b）如果锭长1m，截面均匀，在何处（x为何值时）磷的浓度是晶锭顶端处的2倍？
（c）考虑熔料同时也含有镓（也是硅中的P型掺杂杂质，但不常用）的情况。
在晶锭顶端（x=0处）镓的浓度与磷的浓度相等，如果在晶锭中点（x=0.5cm处）镓的浓度是磷的2倍，镓的分凝系数是多大？
第三章《扩散》习题
1.假设你被要求去测量一种施主杂质在一种新的元素半导体材料中的扩散率，你需要测量哪些常数？
你需要做哪些实验？
讨论你在测量化学杂质分布和载流子分布时所采用的测量技术。
你可能会遇到哪些问题？
3.利用包括电荷效应的Fair空位模型，计算1000℃时砷在硅中的扩散率。
砷的浓度分别为（a）1×
1015cm-3（b）1×
1021cm-3
提示：
在两种掺杂浓度条件下，载流子浓度（n）都不等于杂质浓度（C）
6.在GaAs片上面生长一层10Å
的均匀掺硫（S）的薄层。
这层的掺杂浓度为1018cm-3.圆片覆盖一层Si3N4,以防止任何外扩散，然后在950℃下对圆片退火60分钟。
忽略所有的重掺杂效应。
（a）退火后表面的浓度是多少？
（b）浓度等于1014cm-3时的深度为多少？
第四章《热氧化》习题
1.某些工艺需要1000Å
的栅氧化层。
已经确定要在1000℃下进行干氧氧化。
如果没有初始氧化层，氧化要做多长时间？
氧化是处于线性区、抛物线区或两者之间？
2.如果氧化在湿氧气氛中进行，重复习题1.
3.决定在习题1的条件下，分两步生长氧化层。
首先生长1000Å
氧化层，然后，再氧化到1000Å
的总厚度。
若氧化是在1000℃干氧中进行，计算每次氧化所需要的时间。
第五章《离子注入》习题
1.30keV、1012cm-2的B11注入到硅中，
（a）注入分布峰值的深度上多少？
（b）峰值浓度是多少？
（c）3000Å
（0.3μm）深处的浓度是多少？
（d）尽管分布与（a）和（b）的答案相符，但是却发现测量浓度比（c）预计的浓度大一个数量级。
请给出一个可能的解释（假定测量值是正确）。
4.在注入机中，用如本章所述的质量分析器来引出所需的元素。
假设引出电压是20keV，分析器曲率半径是30cm，计算引出硅（质量为28）所需的磁场。
请解释为什么当离子源室有机小的真空漏气时注入分布中会有N2存在。
6.一典型的强束流注入机工作束流为2mA，在一个150mm直径的圆片上注入O+，剂量为1×
1018cm-2，注入要多久时间？
第六章《快速热处理》（略）
第七章《光学光刻》习题
5.对于100nm≤λ≤500nm的投影对准机，画出分辨率和聚焦深度与曝光波长的函数关系，应用K=0.75NA=0.26。
在同一图上，再计算对于NA=0.41时的这些函数关系。
讨论这些曲线对要制造0.5μm图形的技术人员有什么提示？
6.一台接近式对准机用于曝光1μm孔。
间隙为25μm。
掩模与g线光源间距为0.5m，菲涅尔判据是否满足？
在什么特征尺寸下，此不等式不再适用？
如与公式（7.16）预期的简单特征尺寸做比较，结果如何？
7.如果光源用i线灯和ArF激光替代，重复题6。
8.一种特殊的光刻胶工艺可以分辨MTF≥0.3的图形。
用图7.18计算NA=0.4，S=0.5的i线对准机的最小特征尺寸。
第八章《光刻胶》习题
1.根据表8.1所列的四种波长，计算AZ-1450的CMTF。
假定NA=0.4，在不同波长下使用该胶时，利用图7.18确定S=0.5的光刻胶的最小特征尺寸是多少？
2.0.6μm厚的某种光刻胶层的D0=40mJ/cm2，D100=85mJ/cm2
（a）计算胶的对比度。
（b）计算CMTF。
（c）若较厚去掉一半，D100减至70mJ/cm2，而D0不变。
如若不改变胶的工艺，可能获得的最大对比度是多少？
8.一台现代曝光机使用248nm曝光波长，空间相干系数为0.75。
其数值孔径为0.6。
假如这台设备用来曝光对比度为3.5的胶，计算可分辨的最小尺寸。
单位：
微米。
10.某大学实验室的g线（436nm）步进光刻机的最小特征尺寸是0.8μm。
步进光刻机的NA为0.45。
（a）如果空间相干性（S）为0.5，计算胶工艺的CMTF。
（b）如果实验室需要曝0.5μm线条和间距，需要多大的CMTF？
对比度是多少？
第九章《非光学光刻技术》（略）
第十章《真空科学与等离子体》（略）
第十一章《刻蚀》习题
1.一种溶液的组成是4份70%HNO3，4份49%HF和2份HC2H3O2，现用它来刻蚀硅。
如果溶液保持在室温，你预期刻蚀速率是多少？
如果溶液保持有2份HC2H3O2，并要达到对硅10μm/min的刻蚀速率，这些同样的化学物品应怎样配比？
2.现用湿法刻蚀在700μm厚的硅片上刻孔，所使用的溶液的组成是2份HC2H3O2，2份49.2%HF和6份69.5%HNO3。
（a）刻蚀需要多长时间？
（b）如果是刻蚀时间是预计的2倍长，假设使用这些正常化学物品的初始浓度，列举三种可能引起刻蚀速率明显减少的原因，每一种情况又如何解决？
3.一刻蚀工程师仅有一可用的高压等离子刻蚀设备和离子铣设备，在下边的应用中选用哪一种设备？
要证明你的回答。
（a）刻蚀5000Å
厚的多晶层，这层多晶充当一大面积电容的上电极，电容介质上50Å
厚的二氧化硅。
（b）用开凹槽法形成GaAsFET的沟道区，并要使刻蚀产生的损伤减少到最小。
（c）在一厚的绝缘层上各向异性刻蚀一层薄的YBa2Cu3O7层。
附录本课题可能需要的图表
第二章《半导体衬底》
表2.1硅中常见杂质的分凝系数
Al
As
B
O
P
Sb
0.002
0.3
0.8
0.25
0.35
0.023
表2.2半导体的热与机械属性
熔点（℃）
热导率（W/cm.K）
临界剪切应力（MPa）
Si
1420
0.21
1.85
Ge
960
0.17
0.70
GaAs
1238
0.07
0.40
备注：
附表B.1半导体与绝缘体的性质中，给出硅室温下的热导率为1.31（W/cm.℃）.
表4.1硅的氧化系数
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