第一单元3比较硅单晶锭CZ、MCZ和FZ三种生长方法的优缺点?答:CZ法工艺成熟可拉制大直径硅锭,但受坩锅熔融带来的O等杂质浓度高,存在一定杂质分布,因此,相对于MCZ和FZ法,生长的硅锭质量不高。当前仍是生产大直径硅锭的主要方法。MCZ法是在CZ技术基础上发展起来的,生长的单晶硅质量更好,能得到均匀、低氧的大直径硅锭。但MCZ设备较CZ设备复杂得多,造价也高得多,强磁场的存在使得生产成本也大幅提高。MCZ法在生产高品质大直径硅锭上已成为主要方法。FZ法与CZ、MCZ法相比,去掉了坩埚,因此没有坩埚带来的污染,能拉制出更高纯度、无氧的高阻硅,是制备高纯度,高品质硅锭,及硅锭提存的方法。但因存在熔融区因此拉制硅锭的直径受限。FZ法硅锭的直径比CZ、MCZ法小得多。6硅气相外延工艺采用的衬底不是准确的晶向,通常偏离(100)或(111)等晶向一个小角度,为什么?答:从硅气相外延工艺原理可知,硅外延生长的表面外延过程是外延剂在衬底表面被吸附后分解出Si原子,他迁移到达结点位置停留,之后被后续的Si原子覆盖,该Si原子成为外延层中原子。因此衬底表面“结点位置”的存在是外延过程顺利进行的关键,如果外延衬底不是准确的(100)或(111)晶面,而是偏离一个小角度,这在其表面就会有大量结点位置,所以,硅气相外延工艺采用的衬底通常偏离准确的晶向一个小角度。8异质外延对衬底和外延层有什么要求?对于B/A型的异质外延,在衬底A上能否外延生长B,外延层B晶格能否完好,受衬底A与外延层B的兼容性影响。衬底与外延层的兼容性主要表现在三个方面:其一,衬底A与外延层B两种材料在外延温度不发生化学反应,不发生大剂量的互溶现象。即A和B的化学特性兼容;其二,衬底A与外延层B的热力学参数相匹配,这是指两种材料的热膨胀系数接近,以避免生长的外延层由生长温度冷却至室温时,因热膨胀产生残余应力,在B/A界面出现大量位错。当A、B两种材料的热力学参数不匹配时,甚至会发生外延层龟裂现象。其三,衬底与外延层的晶格参数相匹配,这是指两种材料的晶体结构,晶格常数接近,以避免晶格结构及参数的不匹配引起B/A界面附近晶格缺陷多和应力大的现象。10比较分子束外延(MBE)生长硅与气相外延(VPE)生长硅的优缺点。答:MBE与VPE相比生长硅,MBE可精确控制外延层厚度,能生长极薄的硅外延层;且外延温度低,无杂质再分布现象,且工艺环境清洁,因此硅外延层杂质分布精确可控,能形成复杂杂质结构的硅外延层。但MBE工艺设备复杂、工艺成本高、效率低。第二单元1SiO2膜网络结构特点是什么?氧和杂质在SiO2网络结构中的作用和用途是什么?对SiO2膜性能有哪些影响?二氧化硅的基本结构单元为Si-O四面体网络状结构,四面体中心为硅原子,四个顶角上为氧原子。对SiO2网络在结构上具备“长程无序、短程有序”的一类固态无定形体或玻璃体。半导体工艺中形成和利用的都是这种无定形的玻璃态SiO2。氧在SiO2网络中起桥联氧原子或非桥联氧原子作用,桥联氧原子的数目越多,网络结合越紧密,反之则越疏松。在连接两个Si-O四面体之间的氧原子掺入SiO2中的杂质,按它们在SiO2网络中所处的位置来说,基本上可以有两类:替代(位)式杂质或间隙式杂质。取代Si-O四面体中Si原子位置的杂质为替代(位)式杂质。这类杂质主要是ⅢA,ⅤA元素,如B、P等,这类杂质的特点是离子半径与Si原子的半径相接近或更小,在网络结构中能替代或占据Si原子位置,亦称为网络形成杂质。由于它们的价电子数往往和硅不同,所以当其取代硅原子位置后,会使网络的结构和性质发生变化。如杂质磷进入二氧化硅构成的薄膜称为磷硅玻璃,记为PSG;杂质硼进入二氧化硅构成的薄膜称为硼硅玻璃,记为BSG。当它们替代硅原子的位置后,其配位数将发生改变。具有较大离子半径的杂质进入SiO2网络只能占据网络中间隙孔(洞)位置,成为网络变形(改变)杂质,如Na、K、Ca、Ba、Pb等碱金属、碱土金属原子多是这类杂质。当网络改变杂质的氧化物进入SiO2后,将被电离并把氧离子交给网络,使网络产生更多的非桥联氧离子来代替原来的桥联氧离子,引起非桥联氧离子浓度增大而形成更多的孔洞,降低网络结构强度,降低熔点,以及引起...