集成电路工艺原理答案2-5.pdf

第二次作业
1．（1）随着 MOS 器件尺寸不断缩小，栅氧化层的厚度也必须同时减薄。在此情况下，请
问 MOS 器件对 Na＋的玷污的敏感度是增加了还是降低了，为什么？
（2）在栅氧化层厚度不断减薄的情况下，对于硅片衬底的掺杂（或者器件沟道区的阈值
电压的调整注入），必须采用什么样的措施才能保证器件的阈值电压不变，为什么？
2ε qN (2φ ) qQ
答：（1）根据阈值电压V =V + 2φ + s A f + M
TH FB f C C
ox ox
当t 减小时，C 会增加，所以此时同样的载流子数量Q 对V 有更小的影响，即MOS
ox ox M TH
器件对Na＋的玷污敏感度会降低。
t ，，C ，为使V 保持不变，
（2）通过上面的分析，可知，在 ox减薄时 ox增大 TH
衬底（或沟道区掺杂浓度N 必须增大。
A
2．2、基于使水（H O）中的氧（O ）含量达到饱和并以此作为氧化剂的方法，目前已经
2 2
提出了一种新的清洗程序，即采用 H O/O 取代H O 。假定硅片受到了微量的金、铁和铜原
2 2 2 2
子的玷污，这种新清洗工艺能够有效去除杂质吗？为什么？
答：如课文所述，清洗硅片表面金属离子包含了下面的化学原理：
M ←⎯→ M z+ + ze−
所以清洗金属离子机理就是使金属离子氧化变成可溶性离子，从而洗去，利用氧化剂来实现
清洗硅片就要求此氧化剂的标准氧化势要低于被还原的金属离子，从而使金属离子失去电
子。从下表可知：
O /H O的氧化势大于Au，低于Cu和Fe，所以O /H O氧化剂可以去掉Cu和Fe，但无法去除金。
2 2 2 2
第三次作业
1． 对于 NA＝ 的曝光系统，设 K1＝，K2＝，考虑 100nm－1000nm 之间的波长，
计算其在不同的曝光波长下的理论分辨率和焦深，并作图，图中标出常用的光刻波长（i
线，g 线，KrF，A