電子工程 113 年積體電路技術考古題(共 5 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/electronic-engineering/113-%E7%A9%8D%E9%AB%94%E9%9B%BB%E8%B7%AF%E6%8A%80%E8%A1%93 第 1 題 請分別敘述半導體製程中所使用的蝕刻製程技術(Etching technology) 與舉離製程技術(Lift-Off technology),並比較兩者缺點及解決方案。 (20 分) 第 2 題 關於被動積體元件(Passive discrete devices)的設計,請回答下列問題: ㈠一個具有介電層的金屬氧化半導體(MOS)元件,面積為 2 4 μm ,介電 層厚度為10 nm,使用介電常數 r(Dielectric constant)為25 的五氧化 二鉭 2 5 (Ta O )當介電層,當該MOS 元件外加偏壓為5 伏特時,試分別 求出該MOS 元件可以儲存的總電荷量與每平方公分產生的電子數。 (10 分)(設真空中介電常數 o為 14 8.85 10 F/cm ) ㈡試設計一個具有10 nH電感值(L)的方形平面螺旋形積體電感,若電 感圈數為20,則所需的方形平面螺旋半徑應為多少?(10 分) (設真空中介磁常數 o 為 6 1.2 10 H/m ) (各小題均計算至小數點後第二位) 第 3 題 試分別說明晶體成長時產生如下的四種晶體缺陷(Crystal defect): (每小題5 分,共20 分) ㈠點缺陷(Point defect) ㈡線缺陷(Line defect) ㈢面缺陷(Area defect) ㈣體缺陷(3-D defect) 第 4 題 使用擴散技術(Diffusion technology)將矽(Silicon)晶體摻雜三族元素 硼原子(Boron)形成p 型半導體,若擴散時外加溫度為1000℃,擴散 時間t 為1 小時,矽晶體表面的硼濃度 s C 維持在 19 3 10 cm,假設在1000℃ 時,硼在矽晶體的擴散係數D 為 14 2 2 10 cm /s ,若擴散方程式為 ( , ) erfc 2 S x C x t C Dt ,在時間 0 t 時,濃度初值條件(Initial condition) 0 ( ) , C x t ,在表面 0 x 時的濃度邊界條件為 , ( ) s C x t C ,在距離表面極遠 處x 時的濃度邊界條件為( 0 ) , C x t ,試求出:(每小題10 分,共30 分) ㈠硼原子在矽晶體的擴散長度L(Diffusion length) ㈡每單位面積的硼雜質原子總數 ㈢在表面 0 x 處的擴散梯度 (各小題均計算至小數點後第二位) (誤差函數公式: 2 2 erf ( ) y d y e dy ) (誤差函數公式: 0 1 erfc( )d y y ) 第 5 題 以0.25 μm 以下之積體電路製程製造互補式通道金氧半場效應電晶體 (CMOSFET)時,會使用n 複晶矽作為p 通道金氧半場效應電晶體 (PMOSFET)與n 通道金氧半場效應電晶體(NMOSFET)的閘極(Gate), 此時,PMOSFET 可以使用離子佈植(Ion implantation)加入硼原子調整 臨界電壓(Threshold voltage),但會使得PMOSFET 的通道變成埋藏式 通道(Buried channel),試回答下列問題: ㈠這會產生何種效應?(4 分) ㈡如何解決改善?(6 分) 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。