集成电路设计习题答案-章

CH11．按模划分，集成电路的发展已经历了哪几代？它的发展遵循了一条业界著名的定律，请说出是什么定律？晶体管分元-SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC。定2．什是无生产线集成电路设计？列无生产线集成电路设计的特点和环境。拥有设计人才和技术，但不拥有生产线。特点：电路设计，工艺制造，封装分立运行。环境：产生产能力剩余，人们需要更多的功能芯片设计3．多目晶圆）术的特点是什么？对发展集成电路设计有什么意义？MPW：把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。意义：降低成本。4．集电路设计需要哪四个方面的知？系统，电路，工具，工艺方面的知识CH21．为么硅材料在集成电路技术中起举足轻重的作原材料来源丰富，技术成熟，硅基产品价格低廉2．和InP材料各有哪些特P10,11．样的条件下金属与半导体形成欧姆接触？怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触？接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触，金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触4．说出多晶硅在工中的作用。5．列出你知道的异质半导体材料系统。GaAs/AlGaAs,InP/InGaAs,Si/SiGe,6SOI材是怎样形成的，有什么特点SOI绝缘体上硅，可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。特点：电极与衬底之间寄生电容大大减少，器件速度更快，功率更低肖基接触和欧型接触各有什么特点？肖特基接触：阻挡层具有类似结伏安特性。欧姆型接触：载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。简双极型晶体和晶管的工作原理。CH31．写晶体外延的意义，列出三种外生长方法，并比较各自的优缺点。意义：用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。外延方法液态生长，气相外延生长，金属有机物气相外延生长2．写出掩膜在IC制过程中的作用，比较整版掩膜和单片掩膜的区别，列举三种掩膜的制造方法。P28,293．写出光刻的作用，光刻有哪两种曝光方式？作膜上的图形转换成晶圆上的器件结构。曝光方式有接触与非接触两种。4．射线制版和接电子束直写技术替代光刻技术有什么优缺点？X射（具有比可见光短得多的波长可用来制作更高分辨的掩膜版电子束

22扫描法，由于速电子的波长很短，分辨率很高5．说半导体工艺中掺杂的作用，举两种掺杂方法，并比较其优缺点。热扩散掺杂和离子注入法。与热扩散相比，离子注入法的优点如下掺的过程可通过调整杂质剂量与能量来精确控制杂质分布2.进行小剂量的掺杂。进行极小深度的掺杂。较的业温度，故光刻胶可用作掩膜可供掺杂的离子种类较多，离子注入法也可用于制作隔离岛。缺点：价格昂贵量注入时半体晶格会遭到严重破坏且难以恢复6．列出干法和湿法氧化法形成SiO的学反应式。干氧

SiSiO

湿氧

SiHO2

CH41Si工艺和GaAs工艺都有哪些晶体管结构和电路形？见表4.12．比较工和GaAs工的特点。CMOS工技术成熟，功耗低GaAs工技术不成熟，工作频率高。什是工的特征尺寸工艺可以实现的平面结构的最小宽度，通常指最小栅长。为么硅栅工艺取代铝栅工艺成为工的主流技术？铝栅工艺缺点是造源漏极与造栅极需要两次掩膜步MASKSTEP易齐。硅栅工艺的优点是：自对准的，它无需重叠设计，减小了电容，提高了速度，增加了电路的稳定性。为么在栅长相同的情况下NMOS管度要高于PMOS管？因为电子的迁移率大于空穴的迁移率6．简述工的基本工艺流程7．常规N-WellCMOS工需要哪几层掩膜每层掩膜分别有什么作用？表4.3CH51．说的基本结构。MOSFET由个PN结和一个MOS容组成。2．写的基本电流方程。

t

[(l

VT

DS

12

DS

2

]3．MOSFET的和电流取决于哪些参数？饱和电流取决于栅极宽度，极长度L栅源间压降t厚度，氧化层介电常数

，阈值电压

V

T

，氧化层4．为么说MOSFET是方率器件？因为的饱和电流具有平方特性5．什是MOSFET的值电压？它受哪些因影响？阈值电压就是将栅极下面的Si表从P型变型Si所要的电压。影响它的因素有4个：材料的功函数之差层可以移动的正离子的影响，氧化层中固定电荷的

影响，界面势阱的影响6．什是器的体效应？由于衬底与源端未连接在一起，而引起的阈值电压的变化叫做体效应。7．说、对MOSFET的度、功耗、驱动能力的影响。，718．MOSFET按例收缩后对器件特性有什么影?I

DS变，器件占用面积减少，提高电路集成度，减少功耗9．MOSFET存哪些二阶效应？分别是由什么原因引起的？沟道长度调制效应，体效应，亚阈值效应10．明MOSFET噪的来源、成