鐵路人員考試高員三級-電子工程電子學大意108 年第 6 題單選題
在積體電路中,有關二氧化矽( $\mathrm{SiO_2}$ )的角色,下列敘述何者正確?
A它讓擴散物質通過
B它的熱傳導性高
C它可保護且使矽表面絕緣正確答案
D它可控制擴散物質的濃度
C正確答案
二氧化矽在IC製程中是絕緣層與保護層,阻擋擴散物質並鈍化矽表面。
為什麼答案是 C
正解。SiO₂ 具有優良的電氣絕緣性(高介電強度)與化學穩定性,能鈍化(passivation)矽表面、保護元件免受污染與氧化,並作為 MOS 元件的閘極氧化層。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 二氧化矽在IC製程中是絕緣層與保護層,阻擋擴散物質並鈍化矽表面。
看到SiO₂關鍵字→想到「絕緣、保護、擋擴散」三大功能,直選C。
逐選項分析
A✕ 陷阱
恰好相反!SiO₂ 在 IC 製程中是作為「擴散遮罩(mask)」使用,用來「阻擋」雜質擴散到不該摻雜的區域,而不是讓擴散物質通過。
B✕
SiO₂ 的熱傳導性其實「很低」,是良好的熱絕緣體。IC 散熱主要靠矽基板與封裝,而非二氧化矽層。
C✓ 正確
正解。SiO₂ 具有優良的電氣絕緣性(高介電強度)與化學穩定性,能鈍化(passivation)矽表面、保護元件免受污染與氧化,並作為 MOS 元件的閘極氧化層。
D✕ 陷阱
擴散物質的濃度由擴散源、溫度與時間控制,與 SiO₂ 無關。SiO₂ 只決定「哪裡能擴散、哪裡不能擴散」(遮罩功能),而不是控制濃度高低。
SiO₂ 在 IC 中的主要角色
| 功能 | 用途 | 關鍵特性 | 應用位置 |
|---|
| 絕緣層 | 隔離導線與元件 | 高介電強度 | 金屬層間 |
| 保護層 | 鈍化矽表面 | 化學穩定 | IC 表面 |
| 擴散遮罩 | 阻擋雜質擴散 | 雜質穿透率低 | 擴散窗口外 |
| 閘極氧化層 | MOS 閘極絕緣 | 極薄且均勻 | MOSFET 閘極下 |
A 選項是典型「顛倒敘述」陷阱:SiO₂ 實際上是阻擋擴散,題目卻寫成「讓擴散物質通過」。D 則是「功能偷換」,把遮罩的「位置控制」偷換成「濃度控制」。考生若只記「SiO₂ 與擴散有關」就容易誤選。