集成电路制造技术原理与技术试题库样本
集成电路技术集成电路工艺原理试卷(练习题库)(2023版)
集成电路技术集成电路工艺原理试卷（练习题库）1、用来做芯片的高纯硅被称为（），英文简称（），有时也被称为（）。
2、单晶硅生长常用（）和（）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（）。
3、晶圆的英文是（），其常用的材料是（）和（）。
4、晶圆制备的九个工艺步骤分别是（）、整型、（）、磨片倒角、刻蚀、（）、清洗、检查和包装。
5、从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（）、O 和（）。
6、CZ直拉法生长单晶硅是把（）变为（）并且（）的固体硅锭。
7、CZ直拉法的目的是（）。
8、影响CZ直拉法的两个主要参数是O和（）。
9、晶圆制备中的整型处理包括（）、（）和（）。
10、制备半导体级硅的过程：1、（）；2、（）；3、O011、热氧化工艺的基本传输到芯片的不同部分。
77、多层金属化指用来连接硅片上高密度堆积器件的那些金属层。
78、阻挡层金属是淀积金属或金属塞，其作用是增加上下层材料的附着。
79、关键层是指那些线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。
80、传统互连金属线的材料是铝，即将取代它的金属材料是铜。
81、溅射是个化学过程，而非物理过程。
82、表面起伏的硅片进行平坦化处理，主要采用将低处填平的方法。
83、化学机械平坦化，简称CMP,它是一种表面全局平坦化技术。
84、平滑是一种平坦化类型，它只能使台阶角度圆滑和侧壁倾斜，但高度没有显著变化。
85、反刻是一种传统的平坦化技术，它能够实现全局平坦化。
86、电机电流终点检测不适合用作层间介质的化学机械平坦化。
87、在CMP为零的转换器。
133、CD是指硅片上的最小特征尺寸。
134、集成电路制造就是在硅片上执行一系列复杂的化学或者物理操作。
简而言之，这些操作可以分为四大基本类：薄膜135、人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。
136、硅片制造厂可分为六个的区域，各个区域的照明都采用同一种光源以达到标准化。
137、世界上第一块集成电路是用硅半导体材料作为衬底制造的。
集成电路制造技术-原理与技术试题库
填空题（30分=1分*30）(只是答案) 半导体级硅 、 GSG 、 电子级硅 。
CZ 法 、 区熔法、 硅锭 、wafer 、硅 、锗、单晶生长、整型、切片、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。
100 、110 和111 。
融化了的半导体级硅液体、有正确晶向的、被掺杂成p 型或n 型、 实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中 、拉伸速率 、晶体旋转速率 。
去掉两端、径向研磨、硅片定位边和定位槽。
制备工业硅、生长硅单晶、 提纯）。
卧式炉 、立式炉 、快速热处理炉 。
干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧化。
工艺腔、硅片传输系统、气体分配系统、尾气系统、温控系统。
局部氧化LOCOS 、浅槽隔离STI 。
掺杂阻挡、表面钝化、场氧化层和金属层间介质。
热生长 、淀积 、薄膜 。
石英工艺腔、加热器、石英舟。
APCVD 常压化学气相淀积、LPCVD 低压化学气相淀积、PECVD 等离子体增强化学气相淀积。
晶核形成、聚焦成束 、汇聚成膜。
同质外延、异质外延。
膜应力、电短路、诱生电荷。
导电率、高黏附性、淀积 、平坦化、可靠性、抗腐蚀性、应力等。
CMP 设备 、电机电流终点检测、光学终点检测。
平滑、部分平坦化、局部平坦化、全局平坦化。
磨料、压力。
使硅片表面和石英掩膜版对准并聚焦，包括图形）；（通过对光刻胶曝光，把高分辨率的投影掩膜版上图形复制到硅片上）；（在单位时间内生产出足够多的符合产品质量规格的硅片）。
化学作用、物理作用、化学作用与物理作用混合。
介质、金属 。
在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形。
被刻蚀图形的侧壁形状、各向同性、各向异性。
气相、液相、 固相扩散。
间隙式扩散机制、替代式扩散机制、激活杂质后。
一种物质在另一种物质中的运动、一种材料的浓度必须高于另一种材料的浓度 ）和（ 系统内必须有足够的能量使高浓度的材料进入或通过另一种材料。
热扩散 、离子注入。
预淀积 、推进、激活。
集成电路制造考核试卷
B. 大电流
C. 高效率
D. 小尺寸
( )
18. 以下哪些是集成电路测试的主要方法？
A. 功能测试
B. 参数测试
C. 热测试
D. 机械测试ຫໍສະໝຸດ ( )19. 以下哪些应用领域对集成电路的功耗要求较高？
A. 移动通信
B. 服务器
C. 智能家居
D. 可穿戴设备
( )
20. 以下哪些技术可用于提高集成电路的频率性能？
2. 在CMOS技术中，P型MOSFET和N型MOSFET的尺寸应该是相同的。（ ）
3. 集成电路的封装类型不会影响其性能。（ ）
4. 介电常数越高的材料，其电容值越小。（ ）
5. 在集成电路设计中，信号的频率越高，对电路的热性能影响越大。（ ）
6. 散热设计是提高集成电路可靠性的重要因素之一。（ ）
B. 铜Cu
C. 铝Al
D. 钨W
( )
2. 在集成电路制造过程中，光刻技术的主要作用是什么？
A. 去除多余杂质
B. 形成电路图案
C. 进行蚀刻
D. 提高电子迁移率
( )
3. 以下哪个不属于集成电路的制造工艺？
A. 光刻
B.蚀刻
C. 射频
D. 化学气相沉积
( )
4. CMOS技术中，P型MOSFET与N型MOSFET的比例通常为：
A. 驱动能力
B. 传输速率
C. 功耗
D. 所有上述选项
( )
8. 以下哪种技术常用于减少集成电路中的电源噪声？
A. 电源去耦
B. 射频干扰抑制
C. 差分信号传输
D. 所有上述选项
( )
9. 在集成电路设计中，以下哪个因素对信号完整性影响最大？
数字集成电路测试题
A 衬底 B 扩散区 C 有源区 D 接触孔和通孔
© Digital Integrated Circuits2nd
提交
Inverter
单选题 1分 最符合阈值电压定义的说法是 。
A 漏端电流为1μA时的栅源电压
B 漏端电流10倍于泄露电流时的栅源电压
衬底载流子浓度和有源区载流子浓度相 C 等时的栅源电压
芯片中的金属线和PCB中的金属线一样， A 可以是多层的。
B
CMOS集成电路是在一块正方形的硅片 上制造的。
光刻机的作用是通过激光在硅片上刻画 C 集成电路版图。
光刻胶的作用是将集成电路所需的不同 D 材料层胶合在一起。
© Digital Integrated Circuits2nd
提交
Inverter
D MOgrated Circuits2nd
提交
Inverter
单选题 1分 电路互连线上的延时td 与长度L的关系是 。
A
td L
B
td L2
C
td L3/2
D
td L3
© Digital Integrated Circuits2nd
数字集成电路 ch1-ch4习题集
Jan M. Rabaey Anantha Chandrakasan Borivoje Nikolic
© Digital Integrated Circuits2nd
Inverter
单选题 1分
在集成电路0.25μm工艺中，晶体管的最小沟 道长度由 决定。
A 光刻精度 B 消费者和代工厂 C 电路工程师 D 电源电压
C 无穷大的“断开”电阻和有限的“导通”电阻。
© Digital Integrated Circuits2nd
集成电路设计原理考核试卷
4.描述模拟集成电路与数字集成电路在设计原则和实现技术上的主要区别，并给出一个实际应用中模拟集成电路的例子。
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. B
3. D
4. D
5. B
6. D
7. C
8. C
9. B
10. D
17.在集成电路设计中，以下哪些方法可以提高电路的抗干扰能力？( )
A.采用差分信号传输
B.使用屏蔽技术
C.增加电源滤波器
D.提高工作频率
18.以下哪些类型的触发器在数字电路中常见？( )
A. D触发器
B. JK触发器
C. T触发器
D. SR触发器
19.以下哪些技术可以用于提高集成电路的数据处理速度？( )
3.以下哪些是数字集成电路的基本组成部分？( )
A.逻辑门
B.触发器
C.寄生电容
D.晶体管
4.以下哪些技术可以用于提高集成电路的频率？( )
A.减小晶体管尺寸
B.采用高介电常数材料
C.增加电源电压
D.优化互连线设计
5.在CMOS工艺中，以下哪些结构可以用来实现反相器？( )
A. PMOS晶体管
B. NMOS晶体管
11. C
12A
16. B
17. A
18. A
19. C
20. B
二、多选题
1. ABD
2. AB
3. AD
4. AB
5. AB
6. AB
7. ABCD
8. AB
9. ABCD
10. AC
11. ABC
《集成电路工艺原理(芯片制造)》课程+试题库
一、填空题（30分=1分*30）10题/章晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅）。
2．单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。
3．晶圆的英文是（wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。
4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、（切片）、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。
5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 ）、（110 ）和（111 ）。
6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。
7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。
影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。
8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。
9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。
氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。
11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。
12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。
13．用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。
14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（STI ）。
15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。
16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（）、退火和合金。
17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。
1+X集成电路理论试题库(附参考答案)
1+X集成电路理论试题库（附参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、若想取下蓝膜上的晶圆或晶粒，需要照射适量（），能降低蓝膜的黏着力。
A、红外线B、太阳光C、蓝色光源D、紫外线正确答案：D答案解析：对需要重新贴膜或加工结束后的晶圆，需要从蓝膜上取下，此时只需照射适量紫外线，就能瞬间降低蓝膜黏着力，轻松取下晶圆或晶粒。
2、一般情况下，待编至( )颗时，需更换卷盘，并在完成编带的卷盘上贴上小标签，便于后期识别。
A、2000B、4000C、6000D、8000正确答案：B答案解析：一般情况下，待编至4000颗左右时，需要更换卷盘，即一盘编带一般装有4000颗的芯片。
3、晶圆检测工艺中，6英寸的晶圆进行晶圆墨点烘烤时，烘烤时长一般为（）分钟。
A、20B、1C、10D、5正确答案：D4、用编带机进行编带前预留空载带的原因是( )。
A、比较美观B、防止芯片散落C、确认编带机正常运行D、节省人工检查时间正确答案：B答案解析：空余载带预留设置是为了防止卷盘上编带的两端在操作过程中可能会出现封口分离的情况，导致端口的芯片散落。
5、使用化学机械抛光进行粗抛时,抛光区域温度- 般控制在()A、38~50°CB、20~50°CC、20~30°CD、20~38°C正确答案：A答案解析：一般抛光区的温度控制在38~50°C (粗抛)和20~30°C (精抛)。
6、用比色法进行氧化层厚度的检测时，看到的色彩是（）色彩。
A、反射B、干涉C、衍射D、二氧化硅膜本身的正确答案：B答案解析：硅片表面生成的二氧化硅本身是无色透明的膜，当有白光照射时，二氧化硅表面与硅-二氧化硅界面的反射光相干涉生成干涉色彩。
不同的氧化层厚度的干涉色彩不同，因此可以利用干涉色彩来估计氧化层的厚度。
7、芯片检测工艺中，进行管装包装时，将真空包装的编带盘放入内盒、合上盖子后，需要在内盒的封口边（）处贴上“合格”标签。
1+X集成电路理论试题库(附答案)
1+X集成电路理论试题库（附答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、进行料盘包装时，一个内盒中通常装有( )袋真空包装完的料盘。
A、1B、2C、3D、4正确答案：A答案解析：进行料盘包装时，-个内盒中通常装有1袋真空包装完的料盘。
2、使用转塔式分选设备进行芯片测试时，其测试环节的流程正确的是（）。
A、测前光检→测后光检→测试→芯片分选B、芯片分选→测前光检→测后光检→测试C、测前光检→测试→测后光检→芯片分选D、测前光检→测后光检→芯片分选→测试正确答案：C3、点银浆时，银浆的覆盖范围需要（）。
A、小于50%B、大于50%C、大于75%D、不小于90%正确答案：C答案解析：引线框架被推至点银浆指定位置后，点胶头在晶粒座预定粘着晶粒的位置点上定量的银浆（银浆覆盖范围>75%）。
4、载带的预留长度一般是( )。
A、10-30cmB、30-50cmC、70-90cmD、50-70cm正确答案：D5、下列语句的含义是（）。
A、-> OUT &= 0X00FF;B、-> OUT |= 0X0F00;C、GPIOB低八位端口，高四位为低，低四位为高D、GPIOB低八位端口，高四位为高，低四位为低E、GPIOB高八位端口，高四位为低，低四位为高F、GPIOB高八位端口，高四位为高，低四位为低正确答案：C6、下列选项中，（）是封装工艺中不涉及的工序。
A、第一道光检B、第二道光检C、第三道光检D、第四道光检正确答案：A答案解析：封装工艺中，第二道光检主要是针对晶圆切割之后的外观检查，是否有出现废品（崩边等情况）。
引线键合完成后要进行第三道光检，主要是为了检查芯片粘接和引线键合过程中有没有产生废品。
切筋成型之后需要进行第四道光检，针对后段工艺的产品进行检查、剔除。
7、解决铝尖刺的方法有（）。
A、在合金化的铝中适当地添加铜B、采用三层夹心结构C、在合金化的铝中适当地添加硅D、采用“竹节状”结构正确答案：C答案解析：解决铝尖刺的方法有在合金化的铝中适当地添加硅。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
填空题( 30分=1分*30) (只是答案)半导体级硅、 GSG 、电子级硅。
CZ法、区熔法、硅锭、wafer 、硅、锗、单晶生长、整型、切片、磨片倒角、刻蚀、 ( 抛光) 、清洗、检查和包装。
100 、110 和111 。
融化了的半导体级硅液体、有正确晶向的、被掺杂成p型或n型、实现均匀掺杂的同时而且复制仔晶的结构, 得到合适的硅锭直径而且限制杂质引入到硅中、拉伸速率、晶体旋转速率。
去掉两端、径向研磨、硅片定位边和定位槽。
制备工业硅、生长硅单晶、提纯) 。
卧式炉、立式炉、快速热处理炉。
干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧化。
工艺腔、硅片传输系统、气体分配系统、尾气系统、温控系统。
局部氧化LOCOS、浅槽隔离STI。
掺杂阻挡、表面钝化、场氧化层和金属层间介质。
热生长、淀积、薄膜。
石英工艺腔、加热器、石英舟。
APCVD常压化学气相淀积、 LPCVD低压化学气相淀积、 PECVD等离子体增强化学气相淀积。
晶核形成、聚焦成束、汇聚成膜。
同质外延、异质外延。
膜应力、电短路、诱生电荷。
导电率、高黏附性、淀积、平坦化、可靠性、抗腐蚀性、应力等。
CMP设备、电机电流终点检测、光学终点检测。
平滑、部分平坦化、局部平坦化、全局平坦化。
磨料、压力。
使硅片表面和石英掩膜版对准并聚焦, 包括图形) ; ( 经过对光刻胶曝光, 把高分辨率的投影掩膜版上图形复制到硅片上) ; ( 在单位时间内生产出足够多的符合产品质量规格的硅片) 。
化学作用、物理作用、化学作用与物理作用混合。
介质、金属。
在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形。
被刻蚀图形的侧壁形状、各向同性、各向异性。
气相、液相、固相扩散。
间隙式扩散机制、替代式扩散机制、激活杂质后。
一种物质在另一种物质中的运动、一种材料的浓度必须高于另一种材料的浓度) 和( 系统内必须有足够的能量使高浓度的材料进入或经过另一种材料。
热扩散、离子注入。
预淀积、推进、激活。
时间、温度。
扩散区、光刻区、刻蚀区、注入区、薄膜区、抛光区。
硅片制造备 ) 、 ( 硅片制造 ) 、硅片测试和拣选、 ( 装配和封装、终测。
微芯片。
第一层层间介质氧化物淀积、氧化物磨抛、第十层掩模、第一层层间介质刻蚀。
钛淀积阻挡层、氮化钛淀积、钨淀积、磨抛钨。
1．常见的半导体材料为何选择硅?( 6分)( 1) 硅的丰裕度。
硅是地球上第二丰富的元素, 占地壳成分的25%; 经合理加工, 硅能够提纯到半导体制造所需的足够高的纯度而消耗更低的成本;( 2) 更高的熔化温度允许更宽的工艺容限。
硅1412℃>锗937℃( 3) 更宽的工作温度。
用硅制造的半导体件能够用于比锗更宽的温度范围,增加了半导体的应用范围和可靠性;( 4) 氧化硅的自然生成。
氧化硅是一种高质量、稳定的电绝缘材料, 而且能充当优质的化学阻挡层以保护硅不受外部沾污; 氧化硅具有与硅类似的机械特性, 允许高温工艺而不会产生过度的硅片翘曲;2．晶圆的英文是什么? 简述晶圆制备的九个工艺步骤。
( 6分)Wafer。
（1）单晶硅生长: 晶体生长是把半导体级硅的多晶硅块转换成一块大的单晶硅。
生长后的单晶硅被称为硅锭。
可用CZ法或区熔法。
（2）整型。
去掉两端, 径向研磨, 硅片定位边或定位槽。
（3）切片。
对200mm及以上硅片而言,一般使用内圆切割机; 对300mm硅片来讲都使用线锯。
（4）磨片和倒角。
切片完成后, 传统上要进行双面的机械磨片以去除切片时留下的损伤, 达到硅片两面高度的平行及平坦。
硅片边缘抛光修整, 又叫倒角, 可使硅片边缘获得平滑的半径周线。
（5）刻蚀。
在刻蚀工艺中, 一般要腐蚀掉硅片表面约20微米的硅以保证所有的损伤都被去掉。
（6）抛光。
也叫化学机械平坦化( CMP) , 它的目标是高平整度的光滑表面。
抛光分为单面抛光和双面抛光。
（7）清洗。
半导体硅片必须被清洗使得在发给芯片制造厂之前达到超净的洁净状态。
（8）硅片评估。
（9）包装。
3．硅锭直径从20世纪50年代初期的不到25mm 增加到现在的300mm 甚至更大, 其原因是什么? ( 6分)（1） 更大直径硅片有更大的表面积做芯片, 能够减少硅片的浪费。
（2） 每个硅片上有更多的芯片, 每块芯片的加工和处理时间减少, 导致设备生产效率变高。
（3） 在硅片边缘的芯片减少了, 转化为更高的生产成品率。
（4） 在同一工艺过程中有更多芯片,因此在一块芯片一块芯片的处理过程中, 设备的重复利用率提高了。
氧化4.立式炉出现的主要原因, 其主要控制系统分为哪五个部分? ( 6分)(1)立式炉更易于自动化、 可改进操作者的安全以及减少颗粒污染。
与卧式炉相比可更好地控制温度和均匀性。
(2)工艺腔, 硅片传输系统, 气体分配系统, 尾气系统, 温控系统。
5.试写出光刻工艺的基本步骤。
( 6分)( 1) 气相成底膜; ( 2) 旋转涂胶; ( 3) 软烘 ; ( 4) 对准和曝光; ( 5)曝光后烘焙(PEB); ( 6) 显影; ( 7) 坚膜烘焙; ( 8) 显影检查。
4．已知曝光的波长为365nm, 光学系统的数值孔径NA 为0.60, 则该光学系统的焦深DOF 为多少? ( 6分)5．简述扩散工艺的概念。
( 6分)扩散是物质的一个基本属性, 描述了一种物质在另一种物质中运动的情况。
扩散的发生需要两个必要的条件: ( 1) 一种材料的浓度必须高于另一种材料的浓度; ( 2) 系统内必须有足够的能量使高浓度的材料进入或经过另一种材料。
气相扩散: 空气清新剂喷雾罐 液相扩散: 一滴墨水滴入一杯清水 固相扩散: 晶圆暴露接触一定浓度的杂质原子( 半导体掺杂工艺的一种)6．名词解释: 离子注入。
( 6分)离子注入是一种向硅衬底中引入可控制数量的杂质, 以改变其电学性能的方法。
它是一个物理过程, 即不发生化学反应。
离子注入在现代硅片制造过程中有广泛应用, 其中最主要的用途是掺杂半导体材料。
四、 综合题: ( 30分=15分*2, 20题) 2题/章1．对下图所示的工艺进行描述,并写出工艺的主要步骤。
( 15分)描述: 图示工艺: 选择性氧化的浅槽隔离( STI) 技术。
( 用于亚0.25微米工艺) STI 技术中的主要绝缘材料是淀积氧化物。
选择性氧化利用掩膜来完成,一般是氮化硅, 只要氮化硅膜足够厚, 覆盖了氮化硅的硅表面就不会氧化。
掩膜经过淀积、 图形化、 刻蚀后形成槽。
在掩膜图形曝露的区域, 热氧化150~200埃厚的氧化物后, 才能进行沟槽填充。
这种热生长的氧化物使硅表面钝化, 而且能够使浅槽填充的淀积氧化物和硅相互隔离, 它还能作为有效的阻挡层, 避免器件中的侧墙漏电流产生。
步骤: 1氮化硅淀积 2氮化硅掩蔽与刻蚀 3侧墙氧化与沟槽填充 4氧化硅的平坦化(CMP)5氮化硅去除。
浅槽隔离(STI)的剖面2．识别下图所示工艺, 写出每个步骤名称并进行描述, 对其特有现象进行描述。
( 15分)答: 一 ) 此为选择性氧化的局部氧化LOCOS ( 0.25微米以上的工艺 ) 二 ) 步骤名称及描述: 1 氮化硅淀积。
2 氮化硅掩蔽与刻蚀3 硅的局部氧化 LOCOS 场氧化层的剖面4 氮化硅去除用淀积氮化物膜作为氧化阻挡层, 因为淀积在硅上的氮化物不能被氧化, 因此刻蚀后的区域可用来选择性氧化生长。
热氧化后, 氮化物和任何掩膜下的氧化物都将被除去, 露出赤裸的硅表面, 为形成器件作准备。
三) 特有现象描述: 当氧扩散穿越已生长的氧化物时, 它是在各个方向上扩散的( 各向同性) 。
一些氧原子纵向扩散进入硅, 另一些氧原子横向扩散。
这意味着在氮化物掩膜下有着轻微的侧面氧化生长。
由于氧化层比消耗的硅更厚, 因此在氮化物掩膜下的氧化生长将抬高氮化物的边缘, 我们称为”鸟嘴效应”金属化3．按照下图, 解释化学机械平坦化工艺。
( 15分)CMP是一种表面全局平坦化的技术, 它经过硅片和一个抛光头之间的相对运动来平坦化硅片表面, 在硅片和抛光头之间有磨料, 并同时施加压力。
CMP设备——抛光机光刻4．识别下图所示工艺, 写出每个步骤名称并进行描述。
( 15分)答: 1 气相成底膜: 清洗、脱水, 脱水烘焙后立即用HMDS进行成膜处理, 起到粘附促进剂的作用。
2 采用旋转涂胶的方法涂上液相光刻胶材料。
3 软烘: 其目的是除去光刻胶中的溶剂。
4 对准和曝光: 掩模板与涂了胶的硅片上的正确位置对准。
然后将掩模板和硅片曝光。
5 曝光后烘焙: 深紫外( DUV) 光刻胶在100-110℃的热板上进行曝光后烘焙。
6 显影: 是在硅片表面光刻胶中产生图形的关键步骤。
7 坚模烘焙: 要求会发掉存留的光刻胶溶剂, 提高光刻胶对硅片表面的粘附性。
8 显影后检查: 目的是找出光刻胶有质量问题的硅片, 描述光刻胶工艺性能以满足规范要求。
刻蚀5．等离子体干法刻蚀系统的主要部件有哪性? 试举出三种主要类型,并对圆筒式等离子体刻蚀机作出介绍。
( 15分)答: 一个等离子体干法刻蚀系统的基本部件包括: ( 1) 发生刻蚀反应的反应腔; ( 2) 产生等离子体的射频电源; ( 3) 气体流量控制系统; ( 4)去除刻蚀生成物和气体的真空系统。
圆桶式反应器是圆柱形的, 在0.1~1托压力下具有几乎完全相同的化学各向同性刻蚀。
硅片垂直、小间距地装在一个石英舟上。
射频功率加在圆柱两边的电极上。
一般有一个打孔的金属圆柱形刻蚀隧道, 它把等离子体限制在刻蚀隧道和腔壁之间的外部区域。
硅片与电场平行放置使物理刻蚀最小。
等离子体中的刻蚀基扩散到刻蚀隧道内, 而等离子体中的带能离子和电子没有进入这一区域。
这种刻蚀是具有各向同性和高选择比的纯化学过程。
因为在硅片表面没有物理的轰击, 因而它具有最小的等离子体诱导损伤。
圆桶式等离子体反应器主要用于硅片表面的去胶。
氧是去胶的主要刻蚀机。
离子注入6．对下图中的设备进行介绍, 并对其所属的工艺进行描述。
( 15分)离子注入工艺在离子注入机内进行,它是半导体工艺中最复杂的设备之一。
离子注入机包含离子源部分, 它能从原材料中产生带正电荷的杂质离子。
离子被吸出, 然后用质量分析仪将它们分开以形成需要掺杂离子的束流。
束流中的离子数量与希望引入硅片的杂质浓度有关。
离子束在电场中加速, 获得很高的速度( 107cm/s数量级) , 使离子有足够的动能注入到硅片的晶格结构中。
束流扫描整个硅片, 使硅片表面均匀掺杂。
注入之后的退火过程将激活晶格结构中的杂质离子。
所有注入工艺都是在高真空下进行的。
离子注入设备包含以下5 个部分:( 1) 离子源; ( 2) 引出电极( 吸极)和离子分析器; ( 3) 加速管; ( 4) 扫描系统; ( 5) 工艺室离子注入是一种向硅衬底中引入可控制数量的杂质, 以改变其电学性能的方法。