第一篇：半导体技术对人类社会的影响
物理学与人类文明
任课老师：戴长建
班级：材化一班
姓名：余伟
学号：20114203 半导体技术对人类社会的影响
材化一班 余伟 20114203
半导体材料对20世纪的人类文明所起的巨大影响最令人惊讶。20世纪是科学技术突飞猛进的100年，原子能、半导体、激光和电子计算机被称为20世纪的四大发明，后三大发明是紧密相关的。
半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
半导体电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质称为半导体：室温时电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm之间，温度升高时电阻率则减小。半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。
半导体的分类，按照其制造技术可以分为：集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，但还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。
半导体五大特性∶掺杂性，热敏性，光敏性，负电阻率温度特性，整流特性。
★在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。
★在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。
半导体材料的制造
为了满足量产上的需求，半导体的电性必须是可预测并且稳定的，因此包括掺杂物的纯度以及半导体晶格结构的品质都必须严格要求。常见的品质问题包括晶格的错位、双晶面，或是堆栈错误都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体元件而言，材料晶格的缺陷通常是影响元件性能的主因。目前用来成长高纯度单晶半导体材料最常见的方法称为裘可拉斯基制程。这种制程将一个单晶的晶种放入溶解的同材质液体中，再以旋转的方式缓缓向上拉起。在晶种被拉起时，溶质将会沿着固体和液体的接口固化，而旋转则可让溶质的温度均匀。
最早的实用“半导体”是「电晶体（Transistor）/ 二极体（Diode）」。
一、在无线电收音机（Radio）及电视机（Television）中，作为“讯号放大器/整流器”用。
二、近来发展「太阳能（Solar Power）」，也用在「光电池（Solar Cell）」中。
三、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，分辨率可达0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300℃，是性价比极高的一种测温元件。
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前，1833年，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。半导体的这四个效应，虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。为什么半导体被认可需要这么多年呢？主要原因是当时的材料不纯。没有好的材料，很多与材料相关的问题就难以说清楚。
1904年发明真空二极管，1920年无线电广播便风靡全球;1931年半导体理论提出，1948年用半导体材料锗制成了晶体管，从真空管到晶体管，使电子工业发生了质的飞跃，具有划时代的意义;1959年硅半导体材料研制成功，为微电子工业奠定了基础，事实上也是为计算机时代的到来提供了物质条件.1946年世界上第一台电子计算机在美国问世，当时还没有半导体材料，它是由18000支真空管组成的庞然大物，每秒钟实现加法运算40000次;1948年半导体材料取得突破，随即晶体管线路普及,1956年第一台晶体管计算机问世，和第一代真空管计算机相比，体积减小上千倍，运算速度提高到每秒近100万次;第三代计算机是在硅半导体材料发明以后，集成电路得以实现，1963年出现了硅半导体集成电路计算机，体积进一步缩小，运算速度达到每秒100万一200万次;随着半导体材料质量的提高和制造技术的改进，1971年后超大规模集成电路得以实现，加上信息存储材料和超微加工技术的发展，第四代超大规模集成电路计算机问世，计算机速度高达每秒千万次。事实说明，没有半导体材料就没有微电子工业，就没有计算机的时代。20世纪初(1905年)世界上第一个真空电子管的发明，标志着人类社会进入电子化时代，电子技术实现了第一次重大技术突破。这是控制电子在真空中的运动规律和特性而产生的技术成果。从此产生了无线电通信、雷达、导航、广播、电视和各种真空管电子仪器及系统。经过第二次世界大战后，人们感觉到真空管还存在许多不足，如仪器设备体积大、重量大、耗电大、可靠性和寿命受限制等。因此，研究新型电子管的迫切需求被提出来了。1947年美国贝尔实验室两位科学家巴丁和布拉坦在做锗表面实验过程中发明了世界上第一个点接触锗晶体管。两年后被誉为电子时代先驱的科学家肖克莱发表了晶体管的理论基础——P—N理论。此后，实验型晶体管研制成功，使晶体管进人实用阶段。品体管的发明是电子技术的第二次重大技术突破，为微电子技术揭开序幕。为表彰三位科学家的卓越贡献，他们共同获得1956年诺贝尔物理学奖。
晶体管发展初期是利用锗单品材料进行研制的。实验发现Pa笛单晶做的晶体管漏电流大，工作电压低.表面性能不稳定，随温度的升高，性能下降，可靠性和寿命不佳。科学的道路是没有尽头的，科学家通过大量的实验分析，发现半导体硅比锗有更多的优点。在钳晶体管中所表现出来的缺点，利用硅单晶材料将会产生不同程度的改进，硅晶体管的性能会有大的提高。特别是继表面可以形成稳定性好、结构致密、电学性能很好的二氧化硅保护层。这不仅使硅晶体管比锗晶体管更加稳定，性能更好，而且更重要的是在技术上大大前进一步，即发明了晶体管平面工艺，为20世纪50年代末集成电路的问世准备了可靠的基础，这正是微电子技术的一大突破，也是电子技术的第三次重大技术突破。
1946年世界上第一台电子计算机是由18000多只电子管组成的，后来b出现了单晶硅半导体，导致了大规模集成电路和超大规模集成电路的发展。虽然，单晶硅体积只有拇指大，但功能和速度的强大使世界电子科技在57年内发生翻天覆地的变化。在人们接受大量信息洗礼的时候，半导体的发展又开始从元素半导体向化合物半导体进化和演变了：锗半导体一单晶硅半导体一超纯单晶硅和拉制单品硅半导体i砷化综半导体。第三代半导体的代表，化合物半导体砷化镊可使运算速度提高10倍以上，耗电量仅为硅的1/10。
我们生活的时代是大科学时代，科学技术突飞猛进。IT技术的飞速发展，半导体技术已日益渗透到社会生活的各个领域，深刻影响着我们的衣食住行，在我们身边无论是手机电脑还是家用电器，无一能离得开半导体的，离开了半导体技术我们就无从谈起高质量的现代生活。可以说我们的世界就是半导体的世界，半导体已成为时代的“运筹者”。不容置疑，半导体在各个领域的应用不仅大大提高了生产效率，给人们带来各种便利，同时也极大地推动着社会文明和进步。
第二篇：半导体材料测试技术
常规材料测试技术
一、适用客户：
半导体，建筑业，轻金属业，新材料，包装业，模具业，科研机构，高校，电镀，化工，能源，生物制药，光电子，显示器。
二、金相实验室
• Leica DM/RM 光学显微镜
主要特性：用于金相显微分析，可直观检测金属材料的微观组织，如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脱碳层、氮化层及焊接、冷加工、铸造、锻造、热处理等等不同状态下的组织组成，从而判断材质优劣。须进行样品制备工作，最大放大倍数约1400倍。
• Leica 体视显微镜
主要特性：
1、用于观察材料的表面低倍形貌，初步判断材质缺陷；
2、观察断口的宏观断裂形貌，初步判断裂纹起源。
• 热振光模拟显微镜
• 图象分析仪
• 莱卡DM/RM 显微镜附 CCD数码 照相装置
三、电子显微镜实验室
• 扫描电子显微镜(附电子探针)(JEOL JSM5200，JOEL JSM820，JEOL JSM6335)
主要特性：
1、用于断裂分析、断口的高倍显微形貌分析，如解理断裂、疲劳断裂（疲劳辉纹）、晶间断裂（氢脆、应力腐蚀、蠕变、高温回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等）、侵蚀形貌、侵蚀产物分析及焊缝分析。
2、附带能谱，用于微区成分分析及较小样品的成分分析、晶体学分析，测量点阵参数/合金相、夹杂物分析、浓度梯度测定等。
3、用于金属、半导体、电子陶瓷、电容器的失效分析及材质检验、放大倍率：10X—300,000X；样品尺寸：0.1mm—10cm；分辩率:1—50nm。
• 透射电子显微镜（菲利蒲 CM-20,CM-200）
主要特性：
1、需进行试样制备为金属薄膜，试样厚度须<200nm。用于薄膜表面科学分析，带能谱，可进行化学成分分析。
2、有三种衍射花样：斑点花样、菊池线花样、会聚束花样。斑点花样用于确定第二相、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件。菊池线花样用于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体精确取向、布拉格位移矢量、电子波长测定。会聚束花样用于测定晶体试样厚度、强度分布、取向、点群
• XRD-Siemens500—X射线衍射仪
主要特性：
1、专用于测定粉末样品的晶体结构（如密排六方，体心立方，面心立方等），晶型，点阵类型，晶面指数，衍射角，布拉格位移矢量，已及用于各组成相的含量及类型的测定。测试时间约需1小时。
2、可升温（加热）使用。
• XRD-Philips X’Pert MRD—X射线衍射仪
主要特性：
1、分辨率衍射仪，主要用于材料科学的研究工作，如半导体材料等，其重现性精度达万分之一度。
2、具备物相分析（定性、定量、物相晶粒度测定；点阵参数测定），残余应力及织构的测定；薄膜物相鉴定、薄膜厚度、粗糙度测定；非平整样品物相分析、小角度散射分析等功能。
3、用于快速定性定量测定各类材料（包括金属、陶瓷、半导体材料）的化学成分组成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等，精确度为0.1%。
4、同时可观察样品的显微形貌，进行显微选区成分分析。
5、可测尺寸由φ 10 × 10mm至φ280×120mm；最大探测深度：10μm
• XRD-Bruker—X射线衍射仪
主要特点 ：
1、有二维探测系统，用于快速测定金属及粉末样品的晶体结构（如密排六方、体心立方、面心立方等）、晶型、点阵类型、晶面指数、衍射角、布拉格位移矢量。
2、用于表面的残余应力测定、相变分析、晶体织构及各组成相的含量及类型的测定。
3、测试样品的最大尺寸为100×100×10(mm)。
• 能量散射X-射线荧光光谱仪(EDXRF)主要特点：
1、用于快速定性定量测定各类材料（包括金属、陶瓷、半导体材料）的化学成分组成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等。
2、同时可观察样品的显微形貌，进行显微选区成分分析。
3、最大可测尺寸为：φ280×120mm
四、光子/激光光谱实验室
• 傅里叶转换红外光谱仪(Perkin Elmer 1600)主要特点：
1、通过不同的红外光谱来区分不同塑胶等聚合物材料的种类。
2、用于古董的鉴别，譬如：可以分辨翡翠等玉器的真伪。
3、样品的尺寸范围：φ25mm – φ0.1mm
• 紫外可见光谱仪(UV-VIS)主要特性：
1、测试物质对光线的敏感性。譬如：薄膜、电子晶片、透明塑料、化工涂料的透光性或吸光性。
2、测试液体的浓度。波长范围：190nm—1100nm • 拉曼光谱仪(Spex Rama Log 1403)
• 拉曼显微镜光谱仪(T64000)
• 布里渊光谱仪(Sanderock 前后干涉计)
五、表面科学实验室
• 原子发射光谱仪, 俄歇能谱仪(PHI Model 5802)• 原子力显微镜，扫描隧道显微镜(Park 科技)• 高分辨率电子能量损耗能谱仪(LK技术)
• 低能量电子衍射, 原子发射光谱&紫外电子能谱仪(Micron)• 荧光光谱仪
• XPS+AES 电子表面能谱仪
主要特点：
用于表面科学10-12材料迹量，样品表面层的化学成分分析（1μm）以内，超轻元素分析，所测成分是原子数的百分比（He及H除外）；并可分析晶界富集有害杂质原子引起的脆断。
六、热学分析实验室
• 示差扫描热量计（DSC）（Perkin Elmer DSC7,TA MDSC2910）
主要特点：
1、将样品及标样升高相同的温度，通过测试热量（吸热及放热）的变化，来寻找样品相变开始及结束的温度。
2、用于形状记忆合金及多组分材料Tg的测量。
• 差热分析仪DTA/DSC（Setaram Setsys DSC16/ DTA18）
主要特性：
用于热重量分析，利用热效应分析材料及合金的组织、状态转变；可用于研究合金及聚合物的熔化及凝固温度、多型性转变、固溶体分解、晶态与非晶态转变、聚合物的各组份含量分析。
• 动态机械分析仪（DMA）/热机械分析仪（TMA）
主要特点：
1、用于低温合金和低熔点合金材料的热力学及热机械性能分析。
2、用于测定材料的热膨胀系数（包括体膨胀系数和线膨胀系数）、内耗、弹性模量。材料的热膨胀系数受到材料的化学成分，冷加工变形量，热处理工艺等因素的影响。
七、薄膜加工实验室
（一）物理气相沉积(PVD)设备 • 射频和直流源磁控溅射系统。• 离子束沉积系统
• 电子枪沉积系统 • 热蒸发沉积系统 • 脉冲激光沉积系统
• 闭合磁场非平衡磁控溅射离子镀
主要特性：
制备高品质的表面涂层，赋予产品新的性能(譬如：提高表面硬度，抗磨损性及抗刮擦质量，减低摩擦系数等)。在苛刻的工作环境中提高产品的使用寿命，并且改善产品的外观。例如在工业生产涂层的种类：
1、氮化钛膜(TiN)：常用于大多数工具的涂层，包括模具、钻头、冲头、切割刀片等。
2、类金刚石涂层(DLC)---Ti+DLC涂层具有良好硬度及低摩擦系数，适用于耐磨性表面、铸模、冲模、冲头及电机原件；Cr+DLC涂层为不含氢的固体润滑溅射涂层，适用于汽车部件、纺织工业、讯息储存及潮湿环境。
３、含MoS2的金属复合固体润滑涂层—适用于铣刀、钻头、轴承、及极低磨擦需求的环境、如航空及航天科技的应用
（二）化学气相沉积(CVD)设备 • 热丝化学气相沉积系统
• 射频和直流源化学气相沉积系统 • 金属有机分解及熔解凝固沉积系统
• 电子回旋共振-微波等离子化学气相沉积系统
1、等离子体化学气相沉积是一种新型的等离子体辅助沉积技术。在一定压力、温度（大于500℃）及脉冲电压作用下，在产品表面形成各种硬质膜如TiN,TiC,TiCN,(Ti、Si)CN及多层复合膜，显微硬度高达HV2000-2500。
2、PCVD技术可实现离子渗氮、渗碳和镀膜依次渗透复合，可提高产品表面的耐磨损、耐腐蚀及抗热疲劳等性能。适用于钛合金，硬质合金，不锈钢，高速钢及一些模具材料的表面涂层处理。
（三）PIII等离子实验室
1、PIII等离子实验室由一个半导体等离子注入装置和一个多源球形等离子浸没离子注入装置组成，通过将高速等离子体注入工件表面，改变表面层的结构及性能，提高产品的硬度，耐蚀性，减少磨擦力以达到表面强化，延长产品的使用寿命及灵敏度的目的。
2、PIII球形等离子注入技术广泛应用于半导体、生物、材料、航空航天关键组件等各个领域，是一种综合技术，用于合成薄膜及修正强化材料的表面性能。与传统的平面线性等离子注入技术相比，PIII技术可从内壁注入作表面强化处理，极适用于体积庞大而形状不规则的工业产品。
八、材料加工实验室
（一）金属及合金加工实验室 • 行星球磨机
• 激光粒度分析仪(Coulter LS100)
• 比表面积分析仪(NOVA1000)• 滚动磨床 • 水银孔隙率计 • 交流磁化率计 • 振动磁力计
（二）聚合物加工实验室
• 加工成型设备（注塑模、比利时塑料挤出机、压塑模、挤压机）
• 性能测试设备(霍普金森压力系统、FTIR、扫描电镜、透射电镜、光学显微镜及所有来自热学实验室的仪器)
（三）高级陶瓷实验室 • 陶瓷加工成形设备
• 微平衡系统、球磨机与等静压系统(ABB QIH-3)• 电子陶瓷性能测试仪器
标准精度铁电测试系统(镭射技术)，MTI2000 键盘薄膜传感器，压电尺，精密电阻分析仪(HP4294A)，Pico-Amp Meter，直流电压环境。
• 超声波测试系统
先进电子陶瓷--标准化电性能测试系统Signatone Model S106R 用于测试先进电子陶瓷材料（包括片状样品和薄膜样品）的铁电和压电及热释电性能。测试不同温度下电容、电阻的变化曲线及频谱曲线。
九、机械性能测试实验室
• 单一拉伸实验机（型号为Instron 4206和5567）
主要特性：
1、拉伸试验是最常规的塑性材料准静载试验。
2、用于测量各类材料（包括Cu,Al,钢铁，聚合物等）的屈服强度，抗拉（压）强度，剪切强度，断面收缩率，屈服点及制定应力—应变曲线。
3负荷由30KN—1KN。
• 金属疲劳强度测试仪（型号为Instron 8801）• 冲击性能测试机：
（悬臂梁式冲击测试仪（Ceast），落锤式重力冲击测试仪（Ceast））
主要特性：
1、用于测定塑胶及电子材料的冲击韧性σk、应力应变曲线，对材料品质、宏观缺陷、显微组织十分敏感，故常成为材质优劣的度量。
2、最大负荷为19KN，温度变化范围为-50℃—150 ℃，能测出百万分之一秒内时间与力的变化。
• 蠕变测试仪（Creep Testers ESH）
主要特性：
1、用于测定高温和持续载荷作用下金属产生随时间发展的塑性变形量及金属材料在高温下发生蠕变的强度极限。
2、试验使用温度与合金熔点的比值大于0.5，能精确测定微小变形量，试验时间在几万小时以内。
• 维氏显微硬度测试仪Vickers FV-700 主要特性：
1、用于测量显微组织硬度，不同相的硬度，渗层（如氮化层，渗碳层，脱碳层等）及镀层的硬度分布和厚度。
2、硬度—材料对外部物体给予的变形所表现出的抵抗能力的度量，与强度成正比。
第三篇：半导体制造技术总结
第一章
2、列出20世纪上半叶对半导体产业发展做出贡献的4种不同产业。P2 答：真空管电子学、无线电通信、机械制表机及固体物理。答：高速、耐久性、功率控制能力。缺陷：功耗高。19.场效应晶体管（FET）有什么优点？P49 答：利于提高集成度和节省电能。22.FET的最大优势是什么？P49
3、什么时间、什么地点、由谁发明了固体晶体管？P3 答：1947年12月16日在贝尔电话实验室由威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿发明了固体晶体管。
5、列出5个集成时代，指出每个时代的时间段，并给出每个时代每个芯片上的元件数。P46、什么是硅片？什么是衬底？什么是芯片？
答：芯片也称为管芯（单数和复数芯片或集成电路），硅圆片通常被称为衬底
8、列出集成电路制造的5个重要步骤，简要描述每个步骤。P410、列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势，简要描述每个趋势。P811、什么是芯片的关键尺寸？这种尺寸为何重要？P9
13、什么是摩尔定律？它预测了什么？这个定律正确吗？P1014、自1947年以来靠什么因素使芯片价格降低？给出这种变化的两个原因。
16、描述硅片技师和设备技师的职责。P16
第三章
11.解释pn结反偏时发生的情况。P45
答：导致通过二极管的电流很小，甚至没有电流。12.解释pn结正偏时发生的情况。P45
答：将一正偏施加于pn结，电路中n区电子从偏压电源负极被排斥。多余的电子从负极注入到充满空穴的p区，使n区中留下电子的空穴。同时，p区的空穴从偏压电源正极被排斥。由偏压电源正极提供的空穴中和由偏压电源负极提供的电子。空穴和电子在结区复合以及克服势垒电压大大的减小了阻止电流的行为。只要偏压对二极管能维持一个固定的空穴和电子注入，电流就将持续的通过电路。
13.双极晶体管有多少个电极、结和类型？电极的名称分别是什么？类型名称分别是什么？P46
答：有三电极和两个pn结、两种类型。电极名称：发射极、基极、集电极。类型名称：pnp、npn.16．BJT是什么类型的放大器器件？它是怎么根据能量要求影响它的应用的？P47
答：驱动电流的电流放大器件。发射极和集电极都是n型的重掺杂，比如砷或磷。基极是p型杂质硼的轻掺杂。基极载流子减少，基极吸引的电流将明显地比集电极吸引的电流小。这种差别说明了晶体管从输入到输出电流的增益。晶体管能线性地将小的输入信号放大几百倍来驱动输出器件。
18.双极技术有什么显著特征？双极技术的最大缺陷是什么？P48
答：低电压和低功耗。
25.FET的两种基本类型是什么？他们之间的主要区别是什么？P50
答：结型（JFET）和金属-氧化物型（MOSFET）半导体。区别是：MOSFET作为场效应晶体管输入端的栅极由一层薄介质与晶体管的其他两极绝缘。JFET的栅极实际上同晶体管其他电极形成物理的pn结。
26.MOSFET有哪两种类型？它们怎么区分？P50 答：nMOS(n沟道)和pMOS（p沟道）。每种类型可由各自器件的多数载流子来区分。
第四章
1.列举得到半导体级硅的三个步骤。半导体级硅有多纯？P64
4.描述非晶材料。为什么这种硅不能用于硅片？P65 9.为什么要用单晶进行硅片制造？P67 14.什么是CZ单晶生长法？P68
22.为什么要用区熔法生长硅晶体？P71 23.描述区熔法。P71
25.给出更大直径硅片的三大好处。P72 26.什么是晶体缺陷？P73
37.在直径为200mm及以上硅片中切片是怎么进行的？P77
41.为什么要对硅片表面进行化学机械平坦化？P78 43.列举硅片的7种质量要求。P79
第五章
1.什么是物质的四种形态？试分别描述之。P87
6.描述三种温标，哪一种是科学工作中最常用的温标？P89
8.给出真空的定义。什么是最常用的真空单位，它是怎么定义的？P91
9.给出冷凝和蒸发的定义。吸收和吸附之间有什么不同？P91-92
11.给出升华和凝华的定义。P92 13.什么是表面张力？P93
14.给出材料的热膨胀系数P94。
20.什么是酸？列出在硅片厂中常用的三种酸。P95 21.什么是碱？列出在硅片厂中常用的三种碱。P96 23.什么是溶剂？列出在硅片厂中常用的三种溶剂。P97 24.描述在硅片厂中使用的去离子水的概念。P97 31.什么是处理特殊气体所面临的最大挑战？P99 38.描述三种特殊气体并分别举例。P101
第六章
4.说明五类净化间沾污。P107
6.解释半导体制造中可以接受的颗粒尺寸的粗略规则。P108
9.什么是MIC?P109
13.解释自然氧化层。识别由自然氧化层引起的三种问题。27．为什么潮湿是工艺腔的一大问题.P183
28．列出减少设备维修中的沾污的必要步骤。P184
第九章
1．列出芯片厂中6个不同的生产区域并对每一个区域做P110
15.给出在硅片制造中由ESD引起的三种问题。P111 16.列举硅片制造厂房中7种沾污源。P112 30.列举并解释ESD的三种控制方法。P117 34.描述反渗透(RO)过滤。什么是超过滤？P119 39.列举并讨论四类过滤器。P121 42.描述工艺气体的过滤。P121
49.描述微环境，解释为何这种环境在净化间内改善了沾污控制。P125
53.描述RCA清洗工艺。P126
61.列出典型的硅片湿法清洗顺序。什么是清洗槽？P127
第七章
1.什么是测量学？集成电路制造中测量学的目的是什么？P140
2.缺陷的定义。硅片缺陷密度是怎样定义的？P140
6.半导体质量测量的定义。列出在集成电路制造中12种不同的质量测量。陈述使用不同质量测量的工艺。P142 10.解释四探针法，并给出测方块电阻四探针法的优点。P144-145
12.解释等值线图。P145
13.解释椭偏仪的基本原理。用椭偏仪测薄膜厚度有哪些优点？P145-146
17.用X射线怎样测薄膜厚度？XRF是什么的缩写。什么是全反射XRF?P147
24.什么是亮场探测？什么是暗场探测？P151 28.解释什么是每步每片上的颗粒数（PWP）。P153 29.哪些是硅片关键尺寸的主要测量工具。P154 30.解释SEM的主要操作。P154
33.什么是套准精度？陈述并解释测量套准精度的主要技术。P156
36.描述二次离子质谱仪（SMIS）。P160 38.解释什么是原子加力显微镜。P162 41.解释透射电子能显微镜。P163
43.描述聚焦离子束加工并解释它的好处。P165
第八章
1．什么是工艺腔？它的五项功能是什么？P171 4．半导体制造业中的真空由有什么优点？P173 7．什么是平均自由程？为什么它很重要？P173 12．描述冷凝泵的原理，并解释其过程。P176
16．列出气流控制中4个基本的对工艺腔的要求。P178 19．质量流量计的原理是什么？P178
23．什么是等离子体？它对工艺腔有什么益处？P181
简单的描述。P188-189
3．举出在高温设备中进行的5步工艺。P189 4．光刻的目的是什么？P189
11．举出薄膜区用到的4种不同的设备和工艺。P191 13．列出典型的CMOS工艺的14个主要生产步骤。P192 17．离子注入后进行退火工艺的原因是什么？P194 19．什么是浅槽隔离？它取代了什么工艺？P194 25．轻掺杂漏（LDD）注入是如何减少沟道漏电流效应的？P197
26．解释侧墙的目的。P198 29．什么是局部互连？P200
31．什么是通孔？什么是钨塞？P201
第十章
1．生长氧化层与淀积氧化层间的区别是什么？P210 3．热预算的定义，解释为什么其不受欢迎。P211
11．列出热氧化物在硅片制造的6种用途，并给出各种用途的目的。不懂这题。
14．如果热生长氧化层厚度为2000A，那么硅消耗多少？0
17．举出氧化工艺中掺氯的两个优点。P217 24．解释晶体晶向对氧化物生长的影响。P218
27．LOCOS是什么，热氧化中如何使用？鸟嘴效应是什么，为什么它不受欢迎？P220 28．解释浅槽隔离（STI）。P220 32．什么是热壁炉？P222
33．列出卧式炉和立式炉的五个性能因素，判断哪种炉体是最适合的。P223
47．什么是快速热处理（RTP）？相比于传统炉其6大优点是什么？P228
第十一章
1． 什么是多层金属化？它对芯片加工来说为什么是必
需的？P240
3． 解释ILD层的作用。在芯片中，ILD-1层所在的位置
是哪里？P241
4． 什么是薄膜？列举并描述可接受的薄膜的8个特征。
P242
5． 什么是深度比？为什么高深度比对ULSI器件很重
要？P243
6． 列举并描述薄膜生长的三个阶段。P244 7． 列举淀积的5种主要技术。P245 8． 什么是CVD?P246
11．识别并描述CVD反应中的8个步骤。P247
20．为什么LPCVD较APCVD更普遍？描述LPCVD的工艺过程。P253
27．什么是PECVD?PECVD和LPCVD的主要差别是什么？P257
40．什么是外延？解释自掺杂和外扩散。P267 41．列举并讨论外延的三种方法。P268
第十二章
9． 列出并讨论引入铜金属化的5大优点。P283
17．描述钨塞填充，并讨论它是怎样被用于多层金属化的？P289
18．为什么蒸发作为金属淀积系统被取代？P290 30．在高级IC中，什么是产生钨填充的典型方法？ 32．解释铜电镀的基本过程。P299
35．列出双大马士革金属化过程的10个步骤。P302
第十三章
1． 什么是光刻？P310
2． 描述投影掩膜版和掩膜版的区别。P311 4，定义分辨率。P312
5．什么是套准精度？它对掩膜版的套准容差有什么作用？P313
6．讨论工艺宽容度。P314
7．解释负性和正性光刻的区别。P314 8．描述亮场掩膜版。P315 10．列出光刻的8个步骤，并对每一步做出简要解释。P316 14．HMDS是什么？起到什么作用？P317 17．给出硅片制造中光刻胶的两种目的。P322 28．列出并描述I线光刻胶的4种成分。P325 29．负胶的两大缺点是什么？P326
34．给出I线正胶具有良好分辨率的原因。P327 35．为什么I线光刻胶不能用在深紫外波长？P328 42．列出并描述旋转涂胶的4个基本步骤。P330 45．描述边圈去除。P333
46．陈述软烘的4个原因。P333
第十四章
3． 步进光刻机的三个基本目标是什么？P342 7．列出并解释两种形式的光波干涉。什么是滤波器？P344 8．什么是电磁波谱，什么是UV范围？P345
9．列出并描述光刻中使用的两种UV曝光光源。P346 13．哪种激光器用做248nm的光源？193nm的光源是什么？P348
14．什么是空间想干？为什么在光刻中控制它？P348 24．什么是数值孔径？陈述它的公式，包括近似公式。P353 26．列出并解释硅片表面光反射引起的最主要的两个问题。P354
27．什么是抗反射涂层，它是怎样减小驻波的？P354 28．陈述分辨率公式。影响光刻分辨率的三个参数是什么？P358
30．计算扫描光刻机的分辨率，假设波长是248nm，NA是0.65，k是0.6。P358
31．给出焦深和焦面的定义。写出计算焦深的公式。P359 35．解释接触光刻机。它使用掩膜还是投影掩膜？P360 36．解释接近光刻机是怎样工作的。它要解决什么问题？P361
37．解释扫描投影光刻机是怎样工作的。扫描投影光刻机努力解决什么问题？P361
38．解释分步重复光刻机的基本功能。P363
39．光刻中采用步进扫描技术获得了什么好处？P364
第十五章
1． 解释光刻胶显影，其目的是什么？P387第一段第一句 2． 为什么要对化学放大深紫外光刻胶进行后烘？简述
去保护作用。P385
3． 为什么温度均匀性对后烘很重要？P385
.5。简述负胶显影。负胶用于亚微米图形的主要问题是什么？P386
6．为什么正胶是普遍使用的光刻胶？P88 9．最常用的正胶是指哪些光刻胶？P388 12．对化学放大深紫外光刻胶而言，PHS与显影液之间是否发生了化学反应？P389
13．列举两种光刻胶显影方法。P389 14．解释连续喷雾显影。P389 15．描述旋覆浸没显影。P390
17．解释为什么要进行坚膜。P391 19．为什么要进行显影后检查？P392
21．列举出下一代光刻技术中4种正在研究的光刻技术。P393
第十六章
1． 定义刻蚀，刻蚀的目的是什么？P404
2． 刻蚀工艺有哪两种类型？简要描述各类刻蚀工艺。
P405
3． 列出按资料分类的三种主要干法蚀刻。P405 4． 解释有图形和无图形刻蚀的区别。P405 5． 列举9个重要的刻蚀参数。P406
7．解释负载效应以及它与刻蚀速率的关系。P406 10．什么是方向性？为什么在刻蚀中需要方向性？P407？（这个没找到确切的答案）
12．定义选择比。干法刻蚀有高的或低的选择比？高选择比意味着什么？描述并解释选择比公式。P409 13．什么是刻蚀均匀性？获得均匀性刻蚀的难点是什么？解释ARDE并讨论它与刻蚀均匀性的关系。ARDE的另一个名字是什么？P409~410
14．讨论刻蚀残留物，他们为什么产生以及要怎样去除？P410
16．什么刻蚀中的等离子体诱导损伤，以及这些损伤带来
什么问题?P411 18．干法刻蚀的目的是什么？列举干法刻蚀同湿法刻蚀相比具有的优点。干法刻蚀的不足之处是什么？P411
19．列举在干法刻蚀中发生刻蚀反应的三种方法。P412 20．解释发生刻蚀反应的化学机理和物理机理。P412 25．描述圆桶式等离子体刻蚀机。P414 26．描述平板反应器。P415
29．解释离子束铣。他是用什么材料？P417 33．描述电子回旋共振。P419 37．什么是终点检测？为什么在干法刻蚀中它是必需的？最常用的终点检测类型是什么？P422
十七章
1、什么是掺杂？ P442
3、简要描述热扩散。P4434、简要描述离子注入。P4435、请列举用于硅片制造的5种常用杂质。
8、什么是结深？P44410、列举并解释扩散的三个步骤。P445
14、为什么杂质需要激活？P446
15、什么是杂质的固溶极限？P44616、解释横向扩散以及不希望有横自扩散的原因。P447
21、给出离子注入机的概况、P44822、说明亚0.25微米工艺中掺杂的两个主要目标。P448
23、列举离子注入优于扩散的7点。P44924、离子注入的主要缺点是什么？如何克服？P450
27、什么是射程？解释能量与射程之间的关系。P450
28、如果电荷数为1的正离子在电势差200keV的电场中运动，它的能量是多少？P45029、列举离子注入机的4种类型，并简要描述。P451
32、描述注入过程中的两种主要能量损失机制。P451
34、列举离子注入设备的5个主要子系统。P45335、离子源的目的是什么？最常用的离子源材料是什么？0N P45339、质量分析器磁铁的作用是什么？描述质量分析器的功能。P45540、加速管是怎样增加粒子束能量的？P456
45、解释离子束扩散和空间电荷中和。P458
46、形成中性离子束陷阱的原因是什么？P458
47、列举并简要解释4种扫描系统。P45950、讨论硅片充电、二次电子喷淋和等离子电子喷淋。P46053、退火的目是什么？高温炉退火和RTA哪一个更优越？P46355、描述沟道效应。列举并简要解释控制沟道效应的三种机制P464。
十八章
41、描述表面形貌，较高的芯片封装密度会引起表面形貌的何种变化？ 4783、列举和论述三种传统的平坦化方法。4805、描述化学机械平坦化，CMP是在恩怨实现的平坦化的？4824、什么是平坦度？如果SHpre10um,SHpost1um，那么DP是多少？4835、解释WIWNU和WTWNU之间的差别。484
6、列举并解释CMP的9个优点。484
7、列举并解释CMP的4个缺点。4848、叙述用于解释CMP平坦化表面方式的两种机理484
2、解释金属抛光的原理。48536、定义磨料。为什么磨料对CMP很重要？487
22、描述抛光垫。48823、解释表面平滑。修正的目的是什么？488~~489
54、CMP中为什么需要终点检测？49111、列举并描述在CMP中用的两种终点检测类型。电机电流终点检测，光学终点监测
36、CMP清洗的终点是什么？49340、列举并简单描述硅片制造中用到CMP的6个例子。495
十九章
1、定义硅片测试。硅片测试的目的是什么？ 506
2、列举并描述IC生产过程中的5种不同电学测试。507
3、列出硅片制造过程中完成的两种硅片级测试。507
6、在线参数测试的另一个名称是什么？在线参数测试是直流测试还是交流测试？ 5097、列举并解释5个进行在线参数测试的理由。509
48、什么是划片道监控？50949、列举并解释在线参数测试中要做的5种不同测试。51030、解释硅片级可靠性。给出一个硅片级可靠性测试的例子。51216、列举在线参数测试的4个主要子系统。512
31、列举并解释硅片挑选测试的目标。51517、列举并描述硅片挑选测试中的三种典型电学测试。51651、列出影响硅片挑选测试的4个要素。519
41、列举并描述三种成品率模型。523
17-607宿舍终结版
第四篇：半导体二极管技术教案
教学课时安排：
本章教学为半导体封装固晶流程的实操课程，教学课时安排为4个课时，本实验流程为：扩晶—刷银胶—固晶—烘烤（以数码管为例）；对于单颗引脚式半导体封装的实验流程为扩晶—点银胶—固晶—烘烤。
教学目标：
根据教材的结构与内容分析，依据课程的教学要求，考虑到学生的之前所学的知识结构，在之前已经掌握半导体封装基础知识的课程下进一步了解LED封装技术中的固晶的原理和作用。掌握手动固晶流程的扩晶、刷银胶、固晶、烘烤等工序。实验工具仪器;扩晶机、4寸扩晶环、显微镜、红光芯片、0.5寸电路板、涂胶机、台灯、刷子、银胶、剪刀、搅拌玻璃棒、玻璃容器、固晶笔
教学实验过程;1.先介绍扩晶工序流程：（第一课时）
(1)接入220v电源，打开气管电源，打开扩晶机电源开关和温控开关，将调温器调至70°C左右（冬天调至80°左右）。
(2)过10分钟待扩晶机升温到预设温度时，轻轻点动红色按钮将加热盘（下汽缸）缓慢升到合适的高度（调节下汽缸定位螺母调整发热盘最大升起的高度并保证高度一样，不同的高度扩开的芯片的距离不一样）将子环套在发热盘上。
(3)将晶片膜放在发热盘正中央，注意芯片朝上；将母环套于子环上。
(4)用压晶模（上汽缸）将母环压到加热盘底，将扩好的芯片取出，再按下绿色按钮使发热盘回复原位。(5)用剪刀将露出子母环外胶纸割掉，再在膜上注明具体芯片规格及数量等。
2.然后介绍银胶的解冻，（第二课时）
使用前一天，由冷冻柜改放冷藏室保存。从冷冻冰箱内取出银胶，置于室温下进行解冻（常温25°C，湿度85%以下），小罐解冻时间在90分钟以上。在介绍银胶搅拌：银胶回温后开罐，再用玻璃棒或不锈钢棒进行搅拌；搅拌方式自下而上全方位搅拌，时间10分钟以上，搅拌速度不宜过快，以免空气混入。
涂银胶过程，将搅拌好的银胶均匀涂在涂胶机工作槽上；然后将扩晶膜（芯片朝下）小心置于刷胶机夹具上，轻轻提起工作槽并用刷子同一方向刷扩晶膜，使银胶涂于芯片上。注意银胶高度为芯片高度的1/3。3.固晶（第三课时）
(1)将涂好银胶扩晶好的芯片膜放在固晶的框架上，并用手将其按到底且保持水平。
(2)将待固晶的电路板平整固定在拖板支架上。(3)通过固晶座的四个螺钉调节好电路板与芯片间的距离。
(4)调节显微镜观察到清晰的芯片像和电路板。(5)左手抓住拖板，右手持点晶笔，在显微镜下将芯片轻轻的固定在电路板相应的位置上。4.烘烤（第四课时）
(1)开启烤箱电源总开关、加热开关、计时开关、风机开关。
(2)设定温度表至所需温度（LED标准设定温度为150°C）。
(3)当升温完成后再将烤箱超温保护调至所需温度（LED超温设定温度为152°C左右）。(4)烤箱先进行空箱烘烤10分钟除湿。
(5)将固晶好的电路板整齐粘在装料钢盘（钢盘贴有双面胶），烘烤时间为90分钟（烤箱具有计时功能），其中前30分钟银胶基本硬化，后60分钟保证结合度。必须一次性烤干，若有软化、松动现象，为前一次未烤干，取出材料后空气进入银胶再次加温膨胀导致结合度变差。烘干硬化后不能立即从烤箱中取出，应待其自然冷却后再取出。
(6)材料进出烤箱时需正确填写生产型号、数量、进出烤箱时间等。
教学总结
通过以上四个课时的实操学习，学生能掌握半导体封装技术中的固晶的原理和作用。掌握手动固晶流程的扩晶、刷银胶、固晶、烘烤四个重要工序流程。最后对本章实操过程的总结，说明实验中遇到问题及解决方法，最后布置实验报告要求，总结学生实验报告。
第五篇：关于烟草对社会影响的调查报告
关于烟草对社会影响的调查报告 调查项目：烟草对社会生活各方面的影响。
调查目的：烟草对于人们的社会生活的影响到底是怎样的，这是一个值得深思的问题。本次调查针对烟草工业对国家税收、种植农民、人民健康的影响以及禁言举措对烟草工业今后的发展等方面进行调查。希望魔能得出对社会有意义的结论。
调查人员：闫晨
调查地点：苍山县烟草专卖局
调查方法：网上查阅走访调查
调查内容：烟草工业具有特殊的社会属性，一方面它为货架的税收做出了一定的贡献，但另一方面吸烟对人们健康的危害记忆它所带来的社会负面影响让人们深恶痛绝。鉴于对烟草的复杂情感，我们从以下几个方面探讨烟草的影响。
1、烟草工业对国家税收的影响。
烟制品的两重性和经济性的特性使得烟草工业具有投入少、产值大、税率高的特点。为了巩固财源，防止烟草税金的流失，许多国家实行烟草专卖制度。烟草工业一直以来都是国家财政首日的重要来源之一。自1994年实行分税制后，烟草所纳税种主要分为6种：有属于中央税的消费税和所得税，有属于地方税的城建税、营业税和农业特产税，还有属于共享税的增值税，其中消费税占烟草税收的比例最大。因此，我们可以得出结论：烟草工业对税收的影响重大。
2、吸烟对人类身体健康的影响。
香烟危害健康已是众所周知的事实。不同的香烟点燃释放的化学物质也有所不同，但主要是焦油和一氧化碳等化学物质。
（1）致癌作用
吸烟致癌已经公认。流行病学调查研究显示，吸烟室肺癌的重要致癌原因之一。吸烟者患肺癌的危险性是不吸烟者的13倍，吸烟者肺癌死亡率比不吸烟者高10~13倍。肺癌死亡人数中约85%由吸烟造成。
（2）对心脑血管的影响
许多研究认为吸烟是许多心脑血管疾病的主要危害因素，吸烟者的冠心病、高血压病、脑血管病以及周围血管病的发病率明显升高。统计资料表明，冠心病和高血压病患者中75%有吸烟史。冠心病发病率吸烟者较不吸烟者高3.5倍，冠心病死亡率前者较后者高6倍，心急梗塞发病率前者较后者高2~6倍。心血管疾病死亡人数中的30%~40%由吸烟引起，死亡率的增长与吸烟量成正比。
（3）对呼吸道的影响
吸烟史慢性支气管炎，肺气肿和慢性气道阻塞的主要诱因之一。实验研究发现，长期吸烟可使支气管粘膜的纤毛受损变短，影响纤毛的清除功能。此外，粘膜下腺体增生、肥大，粘液分泌增多，成分也有所改变，容易阻塞细支气管。
（4）对消化道的影响
吸烟可引起胃酸分泌增加，一般比不吸烟者增加91.5%，致使十二指肠酸负荷增加，诱发溃疡。烟草中烟碱可使幽门括约肌张力降低，使胆汁易于反流，从而削弱胃、十二指肠粘膜的防御因子，促使慢性炎症以及溃疡的发生，并使原有溃疡延迟愈合。
(5)被动吸烟
被动吸烟是指生活和工作在吸烟者周围的人们，不自觉的吸进烟雾颗粒和有毒物质。被动吸烟者所吸入的有害物质浓度并不比吸烟者低，吸烟者吐出的冷烟雾中，焦油含量比吸烟者吸入的热烟雾中多一倍左右。研究发现，经常在工作场所被动吸烟的妇女，其冠心病发病率高于工作场所没有或很少被动吸烟者。
3、烟草工业今后的发展。
中国卷烟市场是全球最庞大的市场，拥有近30%的全球消费者，而且主要吸食中式烤烟型卷烟。卷烟是习惯性嗜好品，传统上以中式烤烟型为主导的中国市场，在可预见的未来，仍然相对稳固。所以，中国卷烟市场在本土中长期内仍占有绝对的优势。
烟草行业的税收占到国家税收总额的8%左右，如果占到5%一下，国家会考虑取消烟草专卖制度。因为，如果烟草行业的税收在5%以下，那么在烟草带来的卫生、医疗和环境等方面的支出将远远超过收益。烟草效益是不可能越来越好的。近几年烟草效益之所以有比较迅猛的发展，是因为卷烟的价格在猛涨，而人们卷烟的消费习惯还没有发生根本的改变。烟制品以后是往奢侈品的方向发展，就是价高量少，保持一定的税利而减少烟草的销量，所以经过人们对烟草制品从普通消费品向高端奢侈品的观念转变后，烟草的效益就会逐渐下降了。
在烟草工业带来巨大税收的同时，其负面影响也带来巨大的社会支出，如何进一步发展烟草工业，是有待于国家职能部门考虑的问题。
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