《半导体集成电路》试题库
半导体和集成电路系统技能水平考试
半导体和集成电路系统技能水平考试第一部分：选择题（每题3分，共30分）下列哪个是半导体材料的主要特性？A. 导电性能介于导体和绝缘体之间B. 完全没有导电性C. 导电性能优于铜D. 在所有温度下导电性能都相同集成电路（IC）的主要制造材料是：A. 塑料B. 陶瓷C. 硅D. 玻璃MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理是基于：A. 电流控制B. 电压控制C. 温度控制D. 光照控制下列哪种工艺是集成电路制造中的关键步骤？A. 氧化B. 扩散C. 光刻D. 以上都是在CMOS逻辑电路中，当输入为高电平时，PMOS晶体管处于什么状态？A. 导通B. 截止C. 不确定D. 与NMOS状态相反...（此处省略中间部分题目）...下列哪个不是集成电路测试的目的？A. 验证功能B. 检测故障C. 提高产量D. 评估性能第二部分：填空题（每题3分，共30分）在半导体中，掺杂五价元素会形成_________型半导体。
集成电路的集成度通常用_________来表示。
在CMOS反相器中，当输入为低电平时，_________晶体管导通。
集成电路的封装形式有多种，其中_________是最常见的一种。
在半导体制造工艺中，_________是用来定义电路图案的关键步骤。
...（此处省略中间部分题目）...集成电路的可靠性测试主要包括环境测试、_________和寿命测试。
第三部分：简答题（每题15分，共60分）请简述半导体材料的基本特性及其在集成电路中的应用。
解释CMOS逻辑电路的工作原理，并举例说明其在数字电路中的应用。
描述集成电路制造的主要工艺流程，并指出其中的关键步骤。
分析集成电路测试的重要性，并列举几种常见的测试方法。
第四部分：综合应用题（每题15分，共30分）某CMOS反相器的输入电压为0V时，输出电压为5V；输入电压为5V时，输出电压为0V。
请分析该反相器的工作原理，并绘制其电压传输特性曲线。
一个集成电路包含1000个逻辑门，每个逻辑门的平均故障率为0.01%。
集成电路技术集成电路技术综合练习试卷(练习题库)(2023版)
集成电路技术集成电路技术综合练习试卷（练习题库）1、什么叫半导体集成电路？2、按照半导体集成电路的集成度来分，分为哪些类型，请同时写出它们对应的英文缩写。
3、按照器件类型分，半导体集成电路分为哪几类？4、按电路功能或信号类型分，半导体集成电路分为哪几类？5、什么是特征尺寸？它对集成电路工艺有何影响？6、简述四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用。
7、在制作晶体管的时候，衬底材料电阻率的选取对器件有何影响是？8、简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤。
9、简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤。
10、以P阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足？11、以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点？并请提出改进方法。
12、简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略？13、什么是集成双极晶体管的无源寄生效应？14、什么是MOS晶体管的有源寄生效应？15、什么是MOS晶体管的闩锁效应，其对晶体管有什么影响？16、如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应？17、如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应？18、双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些？19、集成电路中常用的电容有哪些？20、为什么基区薄层电阻需要修正？21、为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线？22、电压传输特性23、开门电平24、关门电平25、逻辑摆幅26、静态功耗27、在四管标准与非门中，那个管子会对瞬态特性影响最大，并分析原因以及带来那些困难。
28、两管与非门有哪些缺点，四管及五管与非门的结构相对于两管与非门在那些地方做了改善，并分析改善部分是如何29、相对于五管与非门六管与非门的结构在那些部分作了改善，分析改进部分是如何工作的？30、四管与非门中，如果高电平过低，低电平过高，分析其原因，如与改善方法，请说出你的想法。
31、为什么TT1与非门不能直接并联。
32、OC门在结构上作了什么改进,它为什么不会出现TT1与非门并联的问题？33、什么是器件的亚阈值特性，对器件有什么影响？34、MOS晶体管的短沟道效应是指什么，其对晶体管有什么影响？35、请以PMOS晶体管为例解释什么是衬偏效应，并解释其对PMOS晶体管阈值电压和漏源电流的影响。
13级半导体集成电路A卷及答案
13级【半导体集成电路】 A卷试题及答案解析题目/张华斌答案/王嘉达一、填空题（共30分，每空格1分）1.通常含以上的四端口器件，对于CMOS器件而言主要指V IN极、V OUT极、V DD极和V SS极。
【P28-图3.8】2.3.上制造p阱。
4.在PCB5.MOS反相器是MOS数字电路的基本单元，它可以分为静态反相器和动态反相器。
按负载元件和驱动元件之间的连线。
【P62-4.3.1 4.3.2 4.3.3】7.漏、电荷共享（电荷共享）、时间馈通和体效应等问题。
8.应，如寄生晶体管效应、寄生电容效应等。
【P9-正文第四行】9.CMOS反相器的功耗有静态功耗和动态功耗组成。
【P112】10.两极CMOS运算放大器中，为了保证系统稳定一般采用Miller电容作频率补偿，但由于该电容的加入，又会带来零点，这就要求对电路进行进一步的改进，改进方法有消除CC向前耦合的补偿方案和消除术。
二、选择题（共5题，每小题3分，共15分）1.判断一个MOS管是否导通的关键是（D ）与阈值电压作比较。
【P66】A 漏源电压B 栅源电压C 衬底与源间电压D 栅漏电压n沟道增强型MOS管必须在栅极上施加正向偏压，且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电沟道产生的n沟道MOS 管。
n沟道耗尽型MOS管是指在不加栅压（栅源电压为零）时，就有导电沟道产生的n沟道MOS管。
2.某集成电路芯片，查手册知其最大输出低电平V OL（MAX）=0.1V，最小输出高电平V OH（MIN）=4.5V，最小输入低电平V IN（MIN）=1.5V，最小输入高电平V IH（MIN）=3.5V，则其低电平噪声容限V NL=（A ）VA 1.4B 1.0C 3.0D 1.2低电平：V NML=|V IL，max-V OL，max| 高电平：V NMH=|V OH，min-V IH，min|3.在数字信号的传输过程中需要传输门单元电路来实现，在传输门传输信号的过程中无阈值电压损失的是（C ）A pMOS传输门B nMOS传输门C CMOS传输门D 都不是【P131-图7.8（C）】4.集成电阻器和电容器的高精度，主要有（C ）所决定。
半导体集成电路封装技术试题汇总（李可为版）
半导体集成电路封装技术试题汇总（李可为版）半导体集成电路封装技术试题汇总第⼀章集成电路芯⽚封装技术1. （P1）封装概念：狭义：集成电路芯⽚封装是利⽤（膜技术）及（微细加⼯技术），将芯⽚及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，引出接线端⼦并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体结构的⼯艺。
⼴义：将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电⼦设备，并确保整个系统综合性能的⼯程。
2. 集成电路封装的⽬的：在于保护芯⽚不受或者少受外界环境的影响，并为之提供⼀个良好的⼯作条件，以使集成电路具有稳定、正常的功能。
3?芯⽚封装所实现的功能：①传递电能，②传递电路信号，③提供散热途径，④结构保护与⽀持。
4．在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数：性能，尺⼨，重量，可靠性和成本⽬标。
5. 封装⼯程的技术的技术层次？第⼀层次，⼜称为芯⽚层次的封装，是指把集成电路芯⽚与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连线与封装保护的⼯艺，使之成为易于取放输送，并可与下⼀层次的组装进⾏连接的模块元件。
第⼆层次，将数个第⼀层次完成的封装与其他电⼦元器件组成⼀个电⼦卡的⼯艺。
第三层次，将数个第⼆层次完成的封装组成的电路卡组合成在⼀个主电路版上使之成为⼀个部件或⼦系统的⼯艺。
第四层次，将数个⼦系统组装成为⼀个完整电⼦⼚品的⼯艺过程。
6. 封装的分类？按照封装中组合集成电路芯⽚的数⽬，芯⽚封装可分为：单芯⽚封装与多芯⽚封装两⼤类，按照密封的材料区分，可分为⾼分⼦材料和陶瓷为主的种类，按照器件与电路板互连⽅式，封装可区分为引脚插⼊型和表⾯贴装型两⼤类。
依据引脚分布形态区分，封装元器件有单边引脚，双边引脚，四边引脚，底部引脚四种。
常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装，双边引脚元器件有双列式封装⼩型化封装，四边引脚有四边扁平封装，底部引脚有⾦属罐式与点阵列式封装。
7. 芯⽚封装所使⽤的材料有⾦属陶瓷玻璃⾼分⼦8. 集成电路的发展主要表现在以下⼏个⽅⾯？2 ⼯作频率越来越⾼3 发热量⽇趋增⼤4 引脚越来越多对封装的要求： 1 ⼩型化 2 适应⾼发热 3 集成度提⾼，同时适应⼤芯⽚要求应多引脚 6 适应⾼温环境 7 适应⾼可靠性9. 有关名词：SQP :⼩型化封装 MCP :⾦属鑵式封装 CSP :芯⽚尺⼨封装 QFP ：四边扁平封装BGA :球栅阵列式封装 LCCC :⽆引线陶瓷芯⽚载体第⼆章封装⼯艺流程1. 封装⼯艺流程⼀般可以分为两个部分，⽤塑料封装之前的⼯艺步骤成为前段操作，在成型之后的⼯艺步骤成为后段操作2. 芯⽚封装技术的基本⼯艺流程硅⽚减薄硅⽚切割芯⽚贴装，芯⽚互联成型技术去飞边⽑刺切筋成型上焊锡打码等⼯序3. 硅⽚的背⾯减薄技术主要有磨削，研磨，化学机械抛光，⼲式抛光，电化学腐蚀，湿法腐蚀，等离⼦增强化学腐蚀，常压等离⼦腐蚀等4. 先划⽚后减薄：在背⾯磨削之前将硅⽚正⾯切割出⼀定深度的切⼝，然后再进⾏背⾯磨削。
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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（结晶型）和（非结晶型）或（不定型）。
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）。
18．热氧化的目标是按照（）要求生长（）、（）的二氧化硅薄膜。
19．立式炉的工艺腔或炉管是对硅片加热的场所，它由垂直的（石英工艺腔）、（加热器）和（石英舟）组成。
淀积20．目前常用的CVD系统有：（APCVD ）、（LPCVD ）和（PECVD ）。
21．淀积膜的过程有三个不同的阶段。
第一步是（晶核形成），第二步是（聚焦成束），第三步是（汇聚成膜）。
22．缩略语PECVD、LPCVD、HDPCVD和APCVD的中文名称分别是（等离子体增强化学气相淀积）、（低压化学气相淀积）、高密度等离子体化学气相淀积、和（常压化学气相淀积）。
23．在外延工艺中，如果膜和衬底材料（相同），例如硅衬底上长硅膜，这样的膜生长称为（同质外延）；反之，膜和衬底材料不一致的情况，例如硅衬底上长氧化铝，则称为（异质外延）。
24．如果淀积的膜在台阶上过度地变薄，就容易导致高的（膜应力）、（电短路）或者在器件中产生不希望的（诱生电荷）。
25．深宽比定义为间隙得深度和宽度得比值。
高的深宽比的典型值大于（）。
高深宽比的间隙使得难于淀积形成厚度均匀的膜，并且会产生（）和（）。
26．化学气相淀积是通过（气体混合）的化学反应在硅片表面淀积一层（固体膜）的工艺。
硅片表面及其邻近的区域被（加热）来向反应系统提供附加的能量。
27．化学气相淀积的基本方面包括：（）；（）；（）。
28．在半导体产业界第一种类型的CVD是（APCVD ），其发生在（质量运输控制）区域，在任何给定的时间，在硅片表面（不可能有足够）的气体分子供发生反应。
29．HDPCVD工艺使用同步淀积和刻蚀作用，其表面反应分为：（离子诱导淀积）、（溅射刻蚀）、（再次淀积）、热中性CVD和反射。
金属化30．金属按其在集成电路工艺中所起的作用，可划分为三大类：（）、（）和（）。
31．气体直流辉光放电分为四个区，分别是：无光放电区、汤生放电区、辉光放电区和电弧放电区。
其中辉光放电区包括前期辉光放电区、（）和（），则溅射区域选择在（）。
32．溅射现象是在（）中观察到的，集成电路工艺中利用它主要用来（），还可以用来（）。
33．对芯片互连的金属和金属合金来说，它所必备一些要求是：（导电率）、高黏附性、（淀积）、（平坦化）、可靠性、抗腐蚀性、应力等。
34．在半导体制造业中，最早的互连金属是（铝），在硅片制造业中最普通的互连金属是（铝），即将取代它的金属材料是（铜）。
35．写出三种半导体制造业的金属和合金（Al ）、（Cu ）和（铝铜合金）。
36．阻挡层金属是一类具有（高熔点）的难熔金属，金属铝和铜的阻挡层金属分别是（W ）和（W ）。
37．多层金属化是指用来（）硅片上高密度堆积器件的那些（）和（）。
38．被用于传统和双大马士革金属化的不同金属淀积系统是：（）、（）、（）和铜电镀。
39．溅射主要是一个（）过程，而非化学过程。
在溅射过程中，（）撞击具有高纯度的靶材料固体平板，按物理过程撞击出原子。
这些被撞击出的原子穿过（），最后淀积在硅片上。
平坦化40．缩略语PSG、BPSG、FSG的中文名称分别是（磷硅玻璃）、（硼磷硅玻璃）和（）。
41．列举硅片制造中用到CMP的几个例子：（）、LI氧化硅抛光、（）、（）、钨塞抛光和双大马士革铜抛光。
42．终点检测是指（CMP设备）的一种检测到平坦化工艺把材料磨到一个正确厚度的能力。
两种最常用的原位终点检测技术是（电机电流终点检测）和（光学终点检测）。
43．硅片平坦化的四种类型分别是（平滑）、部分平坦化、（局部平坦化）和（全局平坦化）。
44．20世纪80年代后期，（）开发了化学机械平坦化的（），简称（），并将其用于制造工艺中对半导体硅片的平坦化。
45．传统的平坦化技术有（）、（）和（）。
46．CMP是一种表面（全局平坦化）的技术，它通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）。
47．磨料是精细研磨颗粒和化学品的混合物，在（）中用来磨掉硅片表面的特殊材料。
常用的有（）、金属钨磨料、（）和特殊应用磨料。
48．有两种CPM机理可以解释是如何进行硅片表面平坦化的：一种是表面材料与磨料发生化学反应生成一层容易去除的表面层，属于（）；另一种是（），属于（）。
49．反刻属于（）的一种，表面起伏可以用一层厚的介质或其他材料作为平坦化的牺牲层，这一层牺牲材料填充（），然后用（）技术来刻蚀这一牺牲层，通过用比低处快的刻蚀速率刻蚀掉高处的图形来使表面的平坦化。
光刻50．现代光刻设备以光学光刻为基础，基本包括：（紫外光源）、光学系统、（投影掩膜版）、对准系统和（覆盖光敏光刻胶的硅片）。
51．光刻包括两种基本的工艺类型：负性光刻和（正性光刻），两者的主要区别是所用光刻胶的种类不同，前者是（负性光刻胶），后者是（正性光刻胶）。
52．写出下列光学光刻中光源波长的名称：436nmG线、405nm（）、365nmI线、248nm （）、193nm深紫外、157nm（）。
53．光学光刻中，把与掩膜版上图形（）的图形复制到硅片表面的光刻是（）性光刻；把与掩膜版上相同的图形复制到硅片表面的光刻是（）性光刻。
54．有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为（）、（）和（）。
55．I线光刻胶的4种成分分别是（）、（）、（）和添加剂。
56．对准标记主要有四种：一是（），二是（），三是精对准，四是（）。
57．光刻使用（）材料和可控制的曝光在硅片表面形成三维图形，光刻过程的其它说法是（）、光刻、掩膜和（）。
58．对于半导体微光刻技术，在硅片表面涂上（）来得到一层均匀覆盖层最常用的方法是旋转涂胶，其有4个步骤：（）、旋转铺开、旋转甩掉和（）。
59．光学光刻的关键设备是光刻机，其有三个基本目标：（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）。
刻蚀60．在半导体制造工艺中有两种基本的刻蚀工艺：（）和（）。
前者是（）尺寸下刻蚀器件的最主要方法，后者一般只是用在大于3微米的情况下。
61．干法刻蚀按材料分类，主要有三种：（）、（）和（）。
62．在干法刻蚀中发生刻蚀反应的三种方法是（化学作用）、（物理作用）和（化学作用与物理作用混合）。
63．随着铜布线中大马士革工艺的引入，金属化工艺变成刻蚀（介质）以形成一个凹槽，然后淀积（金属）来覆盖其上的图形，再利用（CMP ）把铜平坦化至ILD的高度。
64．刻蚀是用（化学方法）或（物理方法）有选择地从硅片表面去除不需要材料的工艺过程，其基本目标是（在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形）。
65．刻蚀剖面指的是（被刻蚀图形的侧壁形状），有两种基本的刻蚀剖面：（各向同性）刻蚀剖面和（各向异性）刻蚀剖面。
66．一个等离子体干法刻蚀系统的基本部件包括：（）、（）、气体流量控制系统和（）。
67．在刻蚀中用到大量的化学气体，通常用氟刻蚀（）；用氯和氟刻蚀（）；用氯、氟和溴刻蚀硅；用氧去除（）。
68．刻蚀有9个重要参数：（）、（）、刻蚀偏差、（）、均匀性、残留物、聚合物形成、等离子体诱导损伤和颗粒污染。
69．钨的反刻是制作（）工艺中的步骤，具有两步：第一步是（）；第二步是（）。
扩散70．本征硅的晶体结构由硅的（）形成，导电性能很差，只有当硅中加入少量的杂质，使其结构和（）发生改变时，硅才成为一种有用的半导体，这一过程称为（）。
71．集成电路制造中掺杂类工艺有（扩散）和（离子注入）两种，其中（离子注入）是最重要的掺杂方法。
72．掺杂被广泛应用于硅片制作的全过程，硅芯片需要掺杂（）和VA族的杂质，其中硅片中掺入磷原子形成（）硅片，掺入硼原子形成（）硅片。
73．扩散是物质的一个基本性质，分为三种形态：（气相）扩散、（液相）扩散和（固相）扩散。
74．杂质在硅晶体中的扩散机制主要有两种，分别是（间隙式扩散机制）扩散和（替代式扩散机制）扩散。
杂质只有在成为硅晶格结构的一部分，即（激活杂质后），才有助于形成半导体硅。
75．扩散是物质的一个基本性质，描述了（一种物质在另一种物质中的运动）的情况。
其发生有两个必要条件：（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）。
76．集成电路制造中掺杂类工艺有（热扩散）和（离子注入）两种。
在目前生产中，扩散方式主要有两种：恒定表面源扩散和（）。
77．硅中固态杂质的热扩散需要三个步骤：（预淀积）、（推进）和（激活）。
78．热扩散利用（高温）驱动杂质穿过硅的晶体结构，这种方法受到（时间）和（温度）的影响。
79．硅掺杂是制备半导体器件中（）的基础。
其中pn结就是富含（IIIA族杂质）的N型区域和富含（VA族杂质）的P型区域的分界处。