集成电路工艺基础复习题
集成电路工艺原理(考试题目与答案_广工版)
1、将硅单晶棒制成硅片的过程包括哪些工艺？答：包括：切断、滚磨、定晶向、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、检验。
2、切片可决定晶片的哪四个参数/答：切片决定了硅片的四个重要参数：晶向、厚度、斜度、翘度和平行度。
3、硅单晶研磨清洗的重要性。
答：硅片清洗的重要性：硅片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏成为悬挂键，形成表面附近的自由力场，极易吸附各种杂质，如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子等，造成磨片后的硅片易发生变花发蓝发黑等现象，导致低击穿、管道击穿、光刻产生针孔，金属离子和原子易造成pn结软击穿，漏电流增加，严重影响器件性能与成品率45、什么是低K材料？答：低K材料：介电常数比SiO2低的介质材料46、与Al 布线相比，Cu 布线有何优点？答：铜作为互连材料，其抗电迁移性能比铝好，电阻率低，可以减小引线的宽度和厚度，从而减小分布电容。
4、硅片表面吸附杂质的存在状态有哪些？清洗顺序？答：被吸附杂质的存在状态：分子型、离子型、原子型清洗顺序：去分子－去离子－去原子－去离子水冲洗－烘干、甩干5、硅片研磨及清洗后为什么要进行化学腐蚀，腐蚀的方法有哪些？答：工序目的：去除表面因加工应力而形成的损伤层及污染腐蚀方式：喷淋及浸泡6、CMP（CMP-chemical mechanical polishing）包括哪些过程？答：包括：边缘抛光：分散应力，减少微裂纹，降低位错排与滑移线，降低因碰撞而产生碎片的机会。
表面抛光：粗抛光，细抛光，精抛光7、SiO2按结构特点分为哪些类型？热氧化生长的SiO2属于哪一类？答：二氧化硅按结构特点可将其分为结晶形跟非结晶形，热氧化生长的SiO2为非结晶态。
8、何谓掺杂？答：在一种材料(基质)中，掺入少量其他元素或化合物，以使材料(基质)产生特定的电学、磁学和光学性能，从而具有实际应用价值或特定用途的过程称为掺杂。
9、何谓桥键氧，非桥键氧？它们对SiO2密度有何影响？答：连接两个Si—O四面体的氧原子称桥联氧原子，只与一个四面体连接的氧原子称非桥联氧原子。
集成电路设计基础期末考试复习题
集成电路设计基础期末考试复习题1. 摩尔定律的内容：单位⾯积芯⽚上所能容纳的器件数量，每12-18个⽉翻⼀番。
2. 摩尔定律得以保持的途径：特征尺⼨不断缩⼩、增⼤芯⽚⾯积及单元结构的改进。
3. 图形的加⼯是通过光刻和刻蚀⼯艺完成的。
4. 在场区中，防⽌出现寄⽣沟道的措施：⾜够厚的场氧化层、场区注硼、合理的版图。
5. 形成SOI材料的三种主要技术：注氧隔离技术、键合减薄技术、智能剥离技术。
6. 实际的多路器和逆多路器中输⼊和输出⼀般是多位信息，如果对m个n位数据进⾏选择，则需要n位m选⼀多路器。
7. 在氧化层上形成所需要的图形的步骤：甩胶、曝光、显影、刻蚀、去胶。
8. 版图设计规则可以⽤两种形式给出：微⽶规则和⼊规则。
9. 常规CMOS结构的闩锁效应严重地影响电路的可靠性，解决闩锁效应最有效的办法是开发多晶硅技术。
10. 要实现四选⼀多路器，应该⽤2位⼆进制变量组成4个控制信号，控制4个数据的选择。
11. 摩尔分析了集成电路迅速发展的原因，他指出集成度的提⾼主要是三⽅⾯的贡献：特征尺⼨不断缩⼩、芯⽚⾯积不断增⼤、器件和电路结构的不断改进。
12. 缩⼩特征尺⼨的⽬的：使集成电路继续遵循摩尔定律提⾼集成密度；提⾼集成度可以使电⼦设备体积更⼩、速度更⾼、功耗更低；降低单位功能电路的成本，提⾼产品的性能/价格⽐，使产品更具竞争⼒。
13. N阱CMOS主要⼯艺步骤：衬底硅⽚的选择T制作n阱⼧场区氧化⼧制作硅栅⼧形成源、漏区T形成⾦属互连线。
14. 解决双极型晶体管纵向按⽐例缩⼩问题的最佳⽅案之⼀，就是采⽤多晶硅发射极结构，避免发射区离⼦注⼊对硅表⾯的损伤。
15. n输⼊与⾮门设计考虑，根据直流特性设计：Kr=KN/KP=n 3/2；根据瞬态特性设计：Kr=KN/KP=n 。
n输⼊或⾮门设计考虑，根据直流特性设计：Kr=KN/KP=n -3/2；根据瞬态特性设计：Kr= Kr=KN/KP=1/ n.16. CE等⽐例缩⼩定律要求器件的所有⼏何尺⼨，包括横向和纵向尺⼨，都缩⼩k倍；衬底掺杂浓度增⼤K倍；电源电压下降K倍。
集成电路工艺考试题
一、名词解释（1）化学气相沉积：化学气体或蒸气和晶圆表面的固体产生反应，在表面上以薄膜形式产生固态的副产品，其它的副产品是挥发性的会从表面离开。
（ 2）物理气相沉积：“物理气相沉积” 通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术:a.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体 ;b.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底 ;c.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜(3)溅射镀膜：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。
（衬(4) 蒸发镀膜：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片底）表面，凝结形成固态薄膜。
(5)替位式扩散：占据晶格位置的外来原子称为替位杂质。
只有当替位杂质的近邻晶格上出现空位，替位杂质才能比较轻易地运动到近邻空位上(6)间隙式扩散：间隙式扩散指间隙式杂质从一个间隙位置运动到相邻的间隙位置。
(7)有限表面源扩散：扩散开始时，表面放入一定量的杂质源，而在以后的扩散过程中不再有杂质加入，此种扩散称为有限源扩散。
(8)恒定表面源扩散：在整个扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。
(9)横向扩散：由于光刻胶无法承受高温过程，扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。
当原子扩散进入硅片，它们向各个方向运动：向硅的内部，横向和重新离开硅片。
假如杂质原子沿硅片表面方向迁移，就发生了横向扩散。
(10)保形覆盖：保形覆盖是指无论衬底表面有什么样的倾斜图形在所有图形的上面都能沉积有相同厚度的薄膜。
二、简述题1、简述两步扩散的含义与目的。
答：为了同时满足对表面浓度、杂质总量以及结深等的要求，实际生产中常采用两步扩散工艺：第一步称为预扩散或预淀积，在较低的温度下，采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩散一层杂质原子，其分布为余误差涵数，目的在于控制扩散杂质总量；第二步称为主扩散或再分布，将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散，以控制扩散深度和表面浓度，主扩散的同时也往往进行氧化。
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。
(完整版)集成电路工艺原理期末试题
Ti/TiN；Al/AlCu；TiN。
：接触层金属和阻挡层金属。
：导电层；
：阻挡层金属和抗反射涂层。
、 离子注入后为什么要退火，高温退火和快速热处理哪个更优越，为什么？
分)
离子注入会将原子撞击出晶格结构而损伤硅片晶格。如果注入的剂量很
这些间隙杂质只有经过高温退火过程才能被激活。退火能够加
∴ t2
＋0.5tox＝0.2×(2 +0.25)；即 tox＝ 0.4659μm
2 h内湿氧水汽氧化所生成的SiO
厚度为0.4659μm。
总的硅片氧化生成的二氧化硅厚度t
＝ 0.0855 +0.4659 =0.5514μm
∴ 消耗的硅层厚度为t
＝0.5514×0.45=0.2481μm
(a) ∵ t2
+ Atox＝B(t + τ)，又∵初始氧化层厚度为0；
∴ τ
＝ ( t2ox + Atox ) / B = 0 h
∵ t2
＋Atox＝B(t1 +τ1)，又∵ t1=0.5 h；
∴ t2
＋0.09tox＝0.03×(0.5 +0)；即 tox＝ 0.0855 μm
1.44的水溶液，光刻机使用的光源为波长193nm的准分子激光器，k
0.6，试求此镜头的数值孔径NA、焦深和光刻机的分辨率。(10分)
(1) 数值孔径： NA = (n)sinθ
≈(n)透镜半径/透镜的焦长≈6/10≈0.6
焦深： DOF = λ/2(NA)2 = 193/2*(0.6)2 =268 nm
20分）
、硅片热氧化生长遵从如下公式：t2
＋Atox＝B(t + τ)，其中tox为硅片经过t时
《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）。
(完整版)集成电路设计复习题及解答
集成电路设计复习题绪论1．画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2．集成电路分类情况如何？集成电路设计1．层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次2．什么是集成电路设计？集成电路设计流程。
（三个设计步骤：系统功能设计逻辑和电路设计版图设计）3．模拟电路和数字电路设计各自的特点和流程4．版图验证和检查包括哪些内容？如何实现？5．版图设计规则的概念，主要内容以及表示方法。
为什么需要指定版图设计规则？6．集成电路设计方法分类？（全定制、半定制、PLD）7．标准单元/门阵列的概念，优点/缺点，设计流程8．PLD设计方法的特点，FPGA/CPLD的概念9．试述门阵列和标准单元设计方法的概念和它们之间的异同点。
10．标准单元库中的单元的主要描述形式有哪些？分别在IC设计的什么阶段应用？11．集成电路的可测性设计是指什么？Soc设计复习题1.什么是SoC？2.SoC设计的发展趋势及面临的挑战？3.SoC设计的特点?4.SoC设计与传统的ASIC设计最大的不同是什么？5.什么是软硬件协同设计？6.常用的可测性设计方法有哪些？7. IP的基本概念和IP分类8.什么是可综合RTL代码?9.么是同步电路，什么是异步电路，各有什么特点？10.逻辑综合的概念。
11.什么是触发器的建立时间（Setup Time），试画图进行说明。
12.什么是触发器的保持时间（Hold Time），试画图进行说明。
13. 什么是验证，什么是测试，两者有何区别？14.试画图简要说明扫描测试原理。
绪论1、 画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2、集成电路分类情况如何？集成电路设计1． 层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次分层分级设计和模块化设计．将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别，⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧按应用领域分类数字模拟混合电路非线性电路线性电路模拟电路时序逻辑电路组合逻辑电路数字电路按功能分类GSI ULSI VLSI LSI MSI SSI 按规模分类薄膜混合集成电路厚膜混合集成电路混合集成电路B iCMOS B iMOS 型B iMOS CMOS NMOS PMOS 型MOS双极型单片集成电路按结构分类集成电路这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。
集成电路工艺原理相关试题
集成电路工艺原理相关试题一、选择题1.集成电路工艺的发展历经了以下哪几个阶段？ A. 自由扩散阶段、光刻成型阶段、微影速度阶段 B. 预扩散台阶、纳米光刻阶段、电子束曝光阶段C. 扩散二极管阶段、光刻馏分阶段、微影速度阶段 D. 电子束曝光阶段、分子束曝光阶段、纳米光刻阶段2.下列哪种是集成电路工艺中常用的掩模技术？ A. 仰视照相法 B. 紫外光刻法 C. 照相法 D. 磁控溅射法3.集成电路工艺中的光刻成像的基本过程包括哪些步骤？ A. 刻蚀、扫描、照射 B. 曝光、显影、清洗 C. 感光、曝光、显影 D. 感光、曝光、刻蚀4.下列哪种材料不适合用于集成电路的制作？ A. 硅 B. 铝 C. 铜 D. 锡5.集成电路工艺中的扩散过程是指什么？ A. 材料中杂质的扩散 B. 将电路图案转移到硅片上的象限 C. 利用高温使材料的原子迁移 D. 利用光照使光刻胶产生化学反应二、填空题1.集成电路工艺中，常用的曝光技术是将光照射在待制作电路上，通过光刻胶对光进行控制，达到光刻胶的显影，从而得到所需的图形。
2.集成电路工艺中，光刻胶的主要组成是聚合物和光敏剂。
3.集成电路中的 MOSFET 制作过程中，常用的氧化物层材料是SiO2。
4.集成电路中，扩散过程会引入适量的杂质，以改变材料的导电性能。
5.集成电路工艺中，常用的金属导线材料是铝。
三、简答题1.请简要介绍集成电路工艺中的光刻成像过程。
光刻成像是集成电路工艺中常用的掩模技术之一，其基本过程包括：–感光：在待制作电路表面涂上一层光刻胶，将器件图形的反转图案转移到光刻胶上。
–曝光：将待制作电路与光刻胶一起暴露在紫外光下，通过光刻胶中的光敏剂吸收光能而发生化学反应，使得光刻胶的物理和化学性质发生变化，在胶层上形成图形。
–显影：通过将光刻胶浸泡在显影液中，溶解未暴露于光的部分，得到所需的图形。
2.集成电路中的扩散过程是指什么？请简要描述扩散过程的基本原理。
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集成电路工艺基础
氧化
1、SiO 2的特性和作用
2、SiO 2 的结构分为哪两种
3、什么是桥键氧和非桥键氧
4、在无定形的SiO2中，Si 、O 那个运动能力强，为什么？
5、热氧化法生长SiO2过程中，氧化生长的方向是什么？
6、SiO 2只与什么酸、碱发生反应？
7、杂质在S iO 2中的存在形式。
8、水汽对SiO 2网络的影响。
9、选用SiO 2作为掩蔽的原因。
是否可以作为任何杂质的掩蔽材料？为什么？
10、制备SiO 2有哪几种方法？
11、什么是Si 的热氧化法？热生长SiO 2的特点。
12、生长一个单位厚度的SiO 2需要消耗多少单位的S i ？
13、热氧化分为哪几种方法？各自的特点是什么？
14、实际生产中选用哪种生长方法制备较厚的SiO 2层？
15、分析Si 的热氧化的两种极限情况。
16、热氧化速率受氧化剂在SiO 2的扩散系数和与Si 的反应速度中较快还是较慢的影响？
17、SiO 2生长厚度与时间的关系
18、氧化剂分压、温度对氧化速度的影响。
19、Si 表面晶向对氧化速率的影响。
20、什么是硅氧化时杂质的分凝现象？
21、纳和氯对氧化的影响 当氧化层中如果含有高浓度钠时，则线性和抛物型氧化速率都明显变大；在干氧氧化的气氛中加氯，氧化速率常数明显变大。
22、SiO 2和Si-SiO 2界面中的四种类型电荷，解释可动离子电荷的主要存在形式和危害。
扩散
1、什么是扩散？扩散有哪几种形式？
2、什么是间隙式杂质？什么是替位式杂质？
3、为什么替位式杂质的运动相比间隙式杂质运动更为困难？
4、菲克第一定律、菲克第二定律、扩散系数
) 1 4 / 1 ( 2 2 - + = B A x o t + τ A )
/exp(kT E D D o
∆-=
5、扩散的两种经典模型，各自的边界条件和初始条件
6、恒定源扩散的杂质浓度服从什么分布，其缺点？
7、有限表面源扩散杂质浓度服从什么分布？任何时刻的表面浓度是什么？
8、为什么要用两步扩散法？
9、解释为什么在氧化层下方扩散能力得到加强？
10、什么是发射区推进效应？
11、什么是二维扩散？对器件有何影响？
离子注入
1、离子注入的主要特点。
2、什么是LSS理论？
3、核阻止和电子阻止分别可视为哪两种模型？
4、什么是投影射程？什么是平均投影射程？
5、注入离子的能量可分为几个区域？分别作出解释
6、什么是沟道效应？怎么避免？
7、离子注入怎样形成浅结？
8、注入离子与靶原子碰撞时出现几种情况？
9、什么是级联碰撞？
10、注入离子在Si衬底产生哪三种损伤？
11、以B和AS为例计算80kev的轻离子与重离子对Si衬底产生的损伤百分比
12、什么是热退火？退火的目的是什么？
13、解释硼的退火特性。
14
PVD（物理气相淀积）
1、PVD的工艺特点？基本方法有哪些？各有何特点？
2、简述真空蒸发的基本过程。
3、什么是辉光放电？
4、什么是等离子体？
5、什么是溅射？简述溅射法的基本过程。
CVD（化学气相淀积）
1、CVD的工艺特点及基本步骤。
2、CVD必须满足的几个条件。
3、边界层理论中描述了两个梯度，分别是什么？怎么产生的？
4、CVD过程主要受到那两步工艺过程控制?
5、简述CVD过程中存在的两种极限情况。
6、温度和气体流速对淀积速率的影响是怎样的？为什么？
7、CVD系统的分类。
8、Si3N4的主要特点是什么？在ULSI中主要有哪些应用？
外延
1、外延的定义和分类。
2、生长速率与温度的关系。
3、生长速率与反应剂浓度的关系。
4、什么是扩散效应？
5、什么是自掺杂效应？
6、如何衡量外延层的质量？
光刻
1、什么是光刻？为什么说光刻是半导体工艺中最为重要的一个环节？
2、ULSI中对光刻的要求。
3、简述光刻工艺流程。
4、一般采用哪种方式涂胶？转速对涂胶有什么影响？
5、前烘的作用。
6、前烘时间和温度控制不合适对光刻的影响。
7、影响显影效果的主要因素。
8、坚膜的主要作用。
9、分别描述去胶的几种方法。
10、列出光刻胶的基本属性。
11、干法和湿法腐蚀的各自优缺点。
金属化与多层互连
1、金属化的用途。
2、集成电路中金属材料的基本要求。
3、Al-Si接触中谁向对方扩散？
4、Al-Si接触中的尖楔现象。
5、为什么厚SiO2膜的尖楔现象较为突出？
6、解决尖楔现象的方法。
7、什么是电迁移现象？
8、列出引入铜金属化的优点。
（1、电阻率小；2、可以减小功耗；3、更高的集
成密度；4、良好的抗电迁移性能和尖楔；5、大马土革方法有效减少工艺20%-30%。
）
9、多层互联技术的引入有何优点（延迟，电容，集成度）？（P.300）。