141011/12 及 141091 平时作业参考答案 第一次作业 1、什么是摩尔定律？摩尔定律对集成电路的发展有和意义？ 2、为什么绝大多数的集成电路都采用了Si 半导体？ 答：目前，95%以上的集成电路都采用了Si 半导体，其原因是：① Si元素占地壳重量的20%-25%，制备Si 单晶的石英岩（主要成分是SiO）分布广,开采成本低；②Si 单晶的直径在所有半导体晶体最大，目前已达16 英吋（400mm） ,且按照摩尔定律每3 年增加1 英吋，这大大降低了芯片的成本；③Si 的氧化物SiO2性能稳定，在集成电路制造工艺中有各种用途，例如，掩蔽膜、钝化膜、介质隔离、绝缘介质（多层布线）、绝缘栅、MOS 电容的介质材料等；④Si 半导体材料的另一形态多晶硅（ Poly-Si）在集成电路工艺中也有许多用途，例如，栅极（可实现源漏自对准工艺）、杂质扩散源、局部互连线（比铝布线灵活）等； 3、 比较CZ 法与FZ 法制备Si 单晶的优缺点。 答：直拉法在Si 单晶的制备中更为常用，占75％以上。直拉法制备Si 单晶的优点是：1）成本低；2）能制备更大的圆片尺寸，6 英吋（ 150mm） 及以上的Si 单晶制备均采用直拉法，目前直拉法已制备出400mm（ 16 英吋）的商用Si 单晶；3）制备过程中的剩余原材料可重复使用；4）直拉法制备的Si 单晶位错密度低，0～ 104cm-2。直拉法制备Si 单晶的主要缺点是，由于使用坩埚，Si 单晶的纯度不如区熔法。 区熔法制备Si 单晶的主要优点是，由于不使用坩锅，可制备高纯度的硅单晶，电阻率高达2000Ω -mm，因此区熔法制备的Si 单晶主要用于功率器件及电路。区熔法制备Si 单晶的缺点是：1） 成本高；2）可生产Si 单晶的尺寸较小，最大为150mm 直径；3）位错密度较直拉法高，在103～ 105cm-2之间。 第二次作业 4. 证明硅热氧化时，生成厚度为zox的二氧化硅膜，约需消耗0.45zox厚的硅层（二氧化硅的密度为2.24g/cm3；硅的密度为2.33g/cm3）。 5. 某 npn 硅晶体管在1200℃下进行基区氧化，氧化过程为：15min干氧加45min 湿氧（ TH2O=95 ℃）再加15min 干氧，试求所生成的氧化层厚度。 解 ： 1 ） 第 一 次 是 干 氧 氧 化 ， T=1200℃ , 查 表 得mA04.01 ，1241min105.7mB，min62.11 。根据氧化公式， 14/121211111BAtAx 则第一次干氧氧化层厚度为，nmx4.931 ； 2 ） 第 二 次 是 湿 氧 氧 化 ，...
