《集成電路工藝原理(芯片制造)》課程 試題2016.doc

一、填空題（30分=1分*30）10題/章晶圓制備1 用來做芯片的高純硅被稱為（ 半導體級硅 ），英文簡稱（ GSG ），有時也被稱為（ 電子級硅 ）。2 單晶硅生長常用（ CZ法 ）和（ 區(qū)熔法 ）兩種生長方式，生長后的單晶硅被稱為（ 硅錠 ）。3 晶圓的英文是（ wafer ），其常用的材料是（ 硅 ）和（ 鍺 ）。4 晶圓制備的九個工藝步驟分別是（ 單晶生長 ）、整型、（ 切片 ）、磨片倒角、刻蝕、（ 拋光 ）、清洗、檢查和包裝。5 從半導體制造來講，晶圓中用的最廣的晶體平面的密勒符號是（ 100 ）、（110 ）和（111 ）。6 CZ直拉法生長單晶硅是把（ 融化了的半導體級硅液體 ）變?yōu)椋?有正確晶向的 ）并且（ 被摻雜成p型或n型 ）的固體硅錠。7 CZ直拉法的目的是（ 實現(xiàn)均勻摻雜的同時并且復制仔晶的結(jié)構(gòu)，得到合適的硅錠直徑并且限制雜質(zhì)引入到硅中 ）。影響CZ直拉法的兩個主要參數(shù)是（ 拉伸速率 ）和（ 晶體旋轉(zhuǎn)速率 ）。8 晶圓制備中的整型處理包括（ 去掉兩端 ）、（ 徑向研磨 ）和（ 硅片定位邊和定位槽 ）。9 制備半導體級硅的過程：1（ 制備工業(yè)硅 ）；2（ 生長硅單晶 ）；3（ 提純）。氧化10 二氧化硅按結(jié)構(gòu)可分為（ ）和（ ）或（ ）。11 熱氧化工藝的基本設(shè)備有三種：（ 臥式爐 ）、（ 立式爐 ）和（ 快速熱處理爐 ）。12 根據(jù)氧化劑的不同，熱氧化可分為（ 干氧氧化 ）、（ 濕氧氧化 ）和（ 水汽氧化 ）。13 用于熱工藝的立式爐的主要控制系統(tǒng)分為五部分：（ 工藝腔 ）、（ 硅片傳輸系統(tǒng) ）、氣體分配系統(tǒng)、尾氣系統(tǒng)和（ 溫控系統(tǒng) ）。14 選擇性氧化常見的有（ 局部氧化 ）和（ 淺槽隔離 ），其英語縮略語分別為LOCOS和（ STI ）。15 列出熱氧化物在硅片制造的4種用途：（ 摻雜阻擋 ）、（ 表面鈍化 ）、場氧化層和（ 金屬層間介質(zhì) ）。16 可在高溫設(shè)備中進行的五種工藝分別是（ 氧化 ）、（ 擴散 ）、（ ）、退火和合金。17 硅片上的氧化物主要通過（ 熱生長 ）和（ 淀積 ）的方法產(chǎn)生，由于硅片表面非常平整，使得產(chǎn)生的氧化物主要為層狀結(jié)構(gòu)，所以又稱為（ 薄膜 ）。18 熱氧化的目標是按照（ ）要求生長（ ）、（ ）的二氧化硅薄膜。19 立式爐的工藝腔或爐管是對硅片加熱的場所，它由垂直的（ 石英工藝腔 ）、（ 加熱器 ）和（ 石英舟 ）組成。淀積20 目前常用的CVD系統(tǒng)有：（ APCVD ）、（ LPCVD ）和（ PECVD ）。21 淀積膜的過程有三個不同的階段。第一步是（ 晶核形成 ），第二步是（ 聚焦成束 ），第三步是（ 匯聚成膜 ）。22 縮略語PECVD、LPCVD、HDPCVD和APCVD的中文名稱分別是（ 等離子體增強化學氣相淀積 ）、（ 低壓化學氣相淀積 ）、高密度等離子體化學氣相淀積、和（ 常壓化學氣相淀積 ）。23 在外延工藝中，如果膜和襯底材料（ 相同 ），例如硅襯底上長硅膜，這樣的膜生長稱為（ 同質(zhì)外延 ）；反之，膜和襯底材料不一致的情況，例如硅襯底上長氧化鋁，則稱為（ 異質(zhì)外延 ）。24 如果淀積的膜在臺階上過度地變薄，就容易導致高的（ 膜應力 ）、（ 電短路 ）或者在器件中產(chǎn)生不希望的（ 誘生電荷 ）。25 深寬比定義為間隙得深度和寬度得比值。高的深寬比的典型值大于（ ）。高深寬比的間隙使得難于淀積形成厚度均勻的膜，并且會產(chǎn)生（ ）和（ ）。26 化學氣相淀積是通過（ ）的化學反應在硅片表面淀積一層（ ）的工藝。硅片表面及其鄰近的區(qū)域被（ ）來向反應系統(tǒng)提供附加的能量。27 化學氣相淀積的基本方面包括：（ ）；（ ）；（ ）。28 在半導體產(chǎn)業(yè)界第一種類型的CVD是（ ），其發(fā)生在（ ）區(qū)域，在任何給定的時間，在硅片表面（ ）的氣體分子供發(fā)生反應。29 HDPCVD工藝使用同步淀積和刻蝕作用，其表面反應分為：（ ）、（ ）、（ ）、熱中性CVD和反射。金屬化30 金屬按其在集成電路工藝中所起的作用，可劃分為三大類：（ ）、（ ）和（ ）。31 氣體直流輝光放電分為四個區(qū)，分別是：無光放電區(qū)、湯生放電區(qū)、輝光放電區(qū)和電弧放電區(qū)。其中輝光放電區(qū)包括前期輝光放電區(qū)、（ ）和（ ），則濺射區(qū)域選擇在（ ）。32 濺射現(xiàn)象是在（ ）中觀察到的，集成電路工藝中利用它主要用來（ ），還可以用來（ ）。33 對芯片互連的金屬和金屬合金來說，它所必備一些要求是：（ 導電率 ）、高黏附性、（ 淀積 ）、（ 平坦化 ）、可靠性、抗腐蝕性、應力等。34 在半導體制造業(yè)中，最早的互連金屬是（ 鋁 ），在硅片制造業(yè)中最普通的互連金屬是（ 鋁 ），即將取代它的金屬材料是（ 銅 ）。35 寫出三種半導體制造業(yè)的金屬和合金（ Al ）、（ Cu ）和（ 鋁銅合金 ）。36 阻擋層金屬是一類具有（ 高熔點 ）的難熔金屬，金屬鋁和銅的阻擋層金屬分別是（W ）和（ W ）。37 多層金屬化是指用來（ ）硅片上高密度堆積器件的那些（ ）和（ ）。38 被用于傳統(tǒng)和雙大馬士革金屬化的不同金屬淀積系統(tǒng)是：（ ）、（ ）、（ ）和銅電鍍。39 濺射主要是一個（ ）過程，而非化學過程。在濺射過程中，（ ）撞擊具有高純度的靶材料固體平板，按物理過程撞擊出原子。這些被撞擊出的原子穿過（ ），最后淀積在硅片上。平坦化40 縮略語PSG、BPSG、FSG的中文名稱分別是（ ）、（ ）和（ ）。41 列舉硅片制造中用到CMP的幾個例子：（ ）、LI氧化硅拋光、（ ）、（ ）、鎢塞拋光和雙大馬士革銅拋光。42 終點檢測是指（ CMP設(shè)備 ）的一種檢測到平坦化工藝把材料磨到一個正確厚度的能力。兩種最常用的原位終點檢測技術(shù)是（ 電機電流終點檢測 ）和（ 光學終點檢測 ）。43 硅片平坦化的四種類型分別是（ 平滑 ）、部分平坦化、（ 局部平坦化 ）和（ 全局平坦化 ）。44 20世紀80年代后期，（ ）開發(fā)了化學機械平坦化的（ ），簡稱（ ），并將其用于制造工藝中對半導體硅片的平坦化。45 傳統(tǒng)的平坦化技術(shù)有（ ）、（ ）和（ ）。46 CMP是一種表面（ 全局平坦化 ）的技術(shù)，它通過硅片和一個拋光頭之間的相對運動來平坦化硅片表面，在硅片和拋光頭之間有（ 磨料 ），并同時施加（ 壓力 ）。47 磨料是精細研磨顆粒和化學品的混合物，在（ ）中用來磨掉硅片表面的特殊材料。常用的有（ ）、金屬鎢磨料、（ ）和特殊應用磨料。48 有兩種CPM機理可以解釋是如何進行硅片表面平坦化的：一種是表面材料與磨料發(fā)生化學反應生成一層容易去除的表面層，屬于（ ）；另一種是（ ），屬于（ ）。49 反刻屬于（ ）的一種，表面起伏可以用一層厚的介質(zhì)或其他材料作為平坦化的犧牲層，這一層犧牲材料填充（ ），然后用（ ）技術(shù)來刻蝕這一犧牲層，通過用比低處快的刻蝕速率刻蝕掉高處的圖形來使表面的平坦化。光刻50 現(xiàn)代光刻設(shè)備以光學光刻為基礎(chǔ)，基本包括：（ ）、光學系統(tǒng)、（ ）、對準系統(tǒng)和（ ）。51 光刻包括兩種基本的工藝類型：負性光刻和（ 正性光刻 ），兩者的主要區(qū)別是所用光刻膠的種類不同，前者是（ 負性光刻膠 ），后者是（ 正性光刻膠 ）。52 寫出下列光學光刻中光源波長的名稱：436nmG線、405nm（ ）、365nmI線、248nm（ ）、193nm深紫外、157nm（ ）。53 光學光刻中，把與掩膜版上圖形（ ）的圖形復制到硅片表面的光刻是（ ）性光刻；把與掩膜版上相同的圖形復制到硅片表面的光刻是（ ）性光刻。54 有光刻膠覆蓋硅片的三個生產(chǎn)區(qū)域分別為（ ）、（ ）和（ ）。55 I線光刻膠的4種成分分別是（ ）、（ ）、（ ）和添加劑。56 對準標記主要有四種：一是（ ），二是（ ），三是精對準，四是（ ）。57 光刻使用（ ）材料和可控制的曝光在硅片表面形成三維圖形，光刻過程的其它說法是（ ）、光刻、掩膜和（ ）。58 對于半導體微光刻技術(shù)，在硅片表面涂上（ ）來得到一層均勻覆蓋層最常用的方法是旋轉(zhuǎn)涂膠，其有4個步驟：（ ）、旋轉(zhuǎn)鋪開、旋轉(zhuǎn)甩掉和（ ）。59 光學光刻的關(guān)鍵設(shè)備是光刻機，其有三個基本目標：（使硅片表面和石英掩膜版對準并聚焦，包括圖形）；（通過對光刻膠曝光，把高分辨率的投影掩膜版上圖形復制到硅片上）；（在單位時間內(nèi)生產(chǎn)出足夠多的符合產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格的硅片）?？涛g60 在半導體制造工藝中有兩種基本的刻蝕工藝：（ ）和（ ）。前者是（ ）尺寸下刻蝕器件的最主要方法，后者一般只是用在大于3微米的情況下。61 干法刻蝕按材料分類，主要有三種：（ ）、（ ）和（ ）。62 在干法刻蝕中發(fā)生刻蝕反應的三種方法是（ 化學作用 ）、（ 物理作用 ）和（ 化學作用與物理作用混合 ）。63 隨著銅布線中大馬士革工藝的引入，金屬化工藝變成刻蝕（ 介質(zhì) ）以形成一個凹槽，然后淀積（ 金屬 ）來覆蓋其上的圖形，再利用（ CMP ）把銅平坦化至ILD的高度。64 刻蝕是用（ 化學方法 ）或（ 物理方法 ）有選擇地從硅片表面去除不需要材料的工藝過程，其基本目標是（ 在涂膠的硅片上正確地復制掩膜圖形 ）。 65 刻蝕剖面指的是（ 被刻蝕圖形的側(cè)壁形狀 ），有兩種基本的刻蝕剖面：（ 各向同性 ）刻蝕剖面和（ 各向異性 ）刻蝕剖面。66 一個等離子體干法刻蝕系統(tǒng)的基本部件包括：（ ）、（ ）、氣體流量控制系統(tǒng)和（ ）。67 在刻蝕中用到大量的化學氣體，通常用氟刻蝕（ ）；用氯和氟刻蝕（ ）；用氯、氟和溴刻蝕硅；用氧去除（ ）。68 刻蝕有9個重要參數(shù)：（ ）、（ ）、刻蝕偏差、（ ）、均勻性、殘留物、聚合物形成、等離子體誘導損傷和顆粒污染。69 鎢的反刻是制作（ ）工藝中的步驟，具有兩步：第一步是（ ）；第二步是（ ）。擴散70 本征硅的晶體結(jié)構(gòu)由硅的（ ）形成，導電性能很差，只有當硅中加入少量的雜質(zhì)，使其結(jié)構(gòu)和（ ）發(fā)生改變時，硅才成為一種有用的半導體，這一過程稱為（ ）。71 集成電路制造中摻雜類工藝有（ ）和（ ）兩種，其中（ ）是最重要的摻雜方法。72 摻雜被廣泛應用于硅片制作的全過程，硅芯片需要摻雜（ ）和VA族的雜質(zhì)，其中硅片中摻入磷原子形成（ ）硅片，摻入硼原子形成（ ）硅片。73 擴散是物質(zhì)的一個基本性質(zhì)，分為三種形態(tài)：（ 氣相 ）擴散、（ 液相 ）擴散和（ 固相 ）擴散。74 雜質(zhì)在硅晶體中的擴散機制主要有兩種，分別是（ 間隙式擴散機制 ）擴散和（ 替代式擴散機制 ）擴散。雜質(zhì)只有在成為硅晶格結(jié)構(gòu)的一部分，即（ 激活雜質(zhì)后 ），才有助于形成半導體硅。75 擴散是物質(zhì)的一個基本性質(zhì)，描述了（ 一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)中的運動 ）的情況。其發(fā)生有兩個必要條件：（一種材料的濃度必須高于另一種材料的濃度 ）和（ 系統(tǒng)內(nèi)必須有足夠的能量使高濃度的材料進入或通過另一種材料 ）。76 集成電路制造中摻雜類工藝有（ 熱擴散 ）和（ 離子注入 ）兩種。在目前生產(chǎn)中，擴散方式主要有兩種：恒定表面源擴散和（ ）。77 硅中固態(tài)雜質(zhì)的熱擴散需要三個步驟：（ 預淀積 ）、（ 推進 ）和（ 激活 ）。78 熱擴散利用（ 高溫 ）驅(qū)動雜質(zhì)穿過硅的晶體結(jié)構(gòu)，這種方法受到（ 時間 ）和（溫度 ）的影響。79 硅摻雜是制備半導體器件中（ ）的基礎(chǔ)。其中pn結(jié)就是富含（ IIIA族雜質(zhì) ）的N型區(qū)域和富含（ VA族雜質(zhì) ）的P型區(qū)域的分界處。離子注入80 注入離子的能量可以分為三個區(qū)域：一是（ ），二是（ ），三是（ ）。81 控制溝道效應的方法：（ ）；（ ）；（ ）和使用質(zhì)量較大的原子。82 離子注入機的掃描系統(tǒng)有四種類型，分別為（ ）、（ ）、（ ）和平行掃描。83 離子注入機的目標是形成在（ ）都純凈的離子束。聚束離子束通常很小，必須通過掃描覆蓋整個硅片 。掃描方式有兩種，分別是（ ）和（ ）。84 離子束轟擊硅片的能量轉(zhuǎn)化為熱，導致硅片溫度升高。如果溫度超過100攝氏度，（ ）就會起泡脫落，在去膠時就難清洗干凈。常采用兩種技術(shù)（ ）和（ ）來冷卻硅片。85 離子注入是一種靈活的工藝，必須滿足嚴格的芯片設(shè)計和生產(chǎn)要求。其兩個重要參數(shù)是（ ），即（ ）和（ ），即離子注入過程中，離子穿入硅片的總距離。86 最常用的雜質(zhì)源物質(zhì)有（ ）、（ ）、（ ）和AsH3等氣體。87 離子注入設(shè)備包含6個部分：（ ）、引出電極、離子分析器、（ ）、掃描系統(tǒng)和（ ）。88 離子注入工藝在（ ）內(nèi)進行，亞0.25微米工藝的注入過程有兩個主要的目標：（ ）；（ ）。89 離子注入是一種向硅襯底中引入（ ）的雜質(zhì)，以改變其（ ）的方法，它是一個物理過程，即不發(fā)生（ ）。工藝集成90 芯片硅片制造廠可以分為6個獨立的生產(chǎn)區(qū)：擴散區(qū)、（ 光刻區(qū) ）、刻蝕區(qū)、（ 注入?yún)^(qū) ）、（ 薄膜區(qū) ）和拋光區(qū)。91 集成電路的發(fā)展時代分為：（ 小規(guī)模集成電路SSI ）、中規(guī)模集成電路MSI、（ 大規(guī)模集成電路LSI ）、超大規(guī)模集成電路VLSI、（ 甚大規(guī)模集成電路 ULSI ）。92 集成電路的制造分為五個階段，分別為（ 硅片制造備 ）、（ 硅片制造 ）、硅片測試和揀選、（ 裝配和封裝 ）、終測。93 制造電子器件的基本半導體材料是圓形單晶薄片，稱為硅片或（ 硅襯底 ）。在硅片制造廠，由硅片生產(chǎn)的半導體產(chǎn)品，又被稱為（ 微芯片 ）或（芯片 ）。94 原氧化生長的三種作用是：1、（ ）；2、（ ）；3、（ ）。95 淺槽隔離工藝的主要工藝步驟是：1、（ ）；2、氮化物淀積；3（ ）；4（ ）。96 擴散區(qū)一般是認為是進行高溫工藝及薄膜淀積的區(qū)域。主要設(shè)備是高溫擴散爐，其能完成（ ）、擴散、（ ）、（ ）以及合金等多種工藝流程。97 光刻區(qū)位于硅片廠的中心，經(jīng)過光刻處理的硅片只流入兩個區(qū)，因此只有三個區(qū)會處理涂膠的硅片，它們是（ ）、（ ）和（ ）。98 制作通孔1的主要工藝步驟是：1、（ 第一層層間介質(zhì)氧化物淀積 ）；2、（ 氧化物磨拋 ）；3、（ 第十層掩模、第一層層間介質(zhì)刻蝕 ）。99 制作鎢塞1的主要工藝步驟是：1、（ 鈦淀積阻擋層 ）；2、（ 氮化鈦淀積 ）；3、（ 鎢淀積 ）；4、磨拋鎢。二、判斷題（10分=1分*10）10題/章晶圓制備1 半導體級硅的純度為99.9999999%。（ ）2 冶金級硅的純度為98%。（ ）3 西門子工藝生產(chǎn)的硅沒有按照希望的晶體順序排列原子。（ ）4 對半導體制造來講，硅片中用得最廣的晶體平面是（100）、（110）和（111）。（ ）5 CZ直拉法是按照在20世紀90年代初期它的發(fā)明者的名字來命名的。（ ）6 用來制造MOS器件最常用的是（100）面的硅片，這是因為（100）面的表面狀態(tài)更有利于控制MOS器件開態(tài)和關(guān)態(tài)所要求的閾值電壓。（ ）7 （111）面的原子密度更大，所以更易生長，成本最低，所以經(jīng)常用于雙極器件。（ ）8 區(qū)熔法是20世紀50年代發(fā)展起來的，能生產(chǎn)到目前為止最純的硅單晶，含氧量非常少。（ ）9 85%以上的單晶硅是采用CZ直拉法生長出來的。（ ）10 成品率是指在一片晶圓上所有芯片中好芯片所占的百分比。（ ）氧化11 當硅片暴露在空氣中時，會立刻生成一層無定形的氧化硅薄膜。（ ）12 暴露在高溫的氧氣氛圍中，硅片上能生長出氧化硅。生長一詞表示這個過程實際是消耗了硅片上的硅材料。（ ）13 二氧化硅是一種介質(zhì)材料，不導電。（ ）14 硅上的自然氧化層并不是一種必需的氧化材料，在隨后的工藝中要清洗 去除。（ ）15 柵氧一般通過熱生長獲得。（ ）16 雖然直至今日我們?nèi)云毡椴捎脭U散區(qū)一詞，但是硅片制造中已不再用雜質(zhì)擴散來制作pn結(jié)，取而代之的是離子注入。（）17 氧化物有兩個生長階段來描述，分別是線性階段和拋物線階段。（ ）18 傳統(tǒng)的0.25m工藝以上的器件隔離方法是硅的局部氧化。（ ）19 用于亞0.25m工藝的選擇性氧化的主要技術(shù)是淺槽隔離。（ ）20 快速熱處理是一種小型的快速加熱系統(tǒng)，帶有輻射熱和冷卻源，通常一次處理一片硅片。（ ）淀積21 CVD是利用某種物理過程，例如蒸發(fā)或者濺射現(xiàn)象實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，即原子或分子由源轉(zhuǎn)移到襯底（硅）表面上，并淀積成薄膜。（ ）22 高阻襯底材料上生長低阻外延層的工藝稱為正向外延。（ ）23 LPCVD反應是受氣體質(zhì)量傳輸速度限制的。（ ）24 外延就是在單晶襯底上淀積一層薄的單晶層，即外延層。（ ）25 在半導體產(chǎn)業(yè)界第一種類型的CVD是APCVD。（ ）26 外延就是在單晶襯底上淀積一層薄的單晶層，分為同質(zhì)外延和異質(zhì)外延兩大類。（ ）27 CVD反應器的冷壁反應器只加熱硅片和硅片支持物。（ ）冷壁反應器通常只對襯底加熱，28 APCVD反應器中的硅片通常是平放在一個平面上。（ ）29 與APCVD相比，LPCVD有更低的成本、更高的產(chǎn)量以及更好的膜性能，因此應用更為廣泛。 （ ）30 LPCVD緊隨PECVD的發(fā)展而發(fā)展。由660降為450，采用增強的等離子體，增加淀積能量，即低壓和低溫。（ ）金屬化31 接觸是指硅芯片內(nèi)的器件與第一層金屬層之間在硅表面的連接。（ ）32 大馬士革工藝來源于一種類似精制的鑲嵌首飾或藝術(shù)品的圖案。（ ） 33 蒸發(fā)最大的缺點是不能產(chǎn)生均勻的臺階覆蓋，但是可以比較容易的調(diào)整淀積合金的組分。（ ）很難調(diào)整淀積合金的組分34 大馬士革工藝的重點在于介質(zhì)的刻蝕而不是金屬的刻蝕。（ ）35 接觸是由導電材料如鋁、多晶硅或銅制成的連線將電信號傳輸?shù)叫酒牟煌糠?。?）36 多層金屬化指用來連接硅片上高密度堆積器件的那些金屬層。（ ）37 阻擋層金屬是淀積金屬或金屬塞，其作用是增加上下層材料的附著。（ ）38 關(guān)鍵層是指那些線條寬度被刻蝕為器件特征尺寸的金屬層。（ ）39 傳統(tǒng)互連金屬線的材料是鋁，即將取代它的金屬材料是銅。（ ）40 濺射是個化學過程，而非物理過程。（ ）平坦化41 表面起伏的硅片進行平坦化處理，主要采用將低處填平的方法。（ ）42 化學機械平坦化，簡稱CMP，它是一種表面全局平坦化技術(shù)。（ ）43 平滑是一種平坦化類型，它只能使臺階角度圓滑和側(cè)壁傾斜，但高度沒有顯著變化。（ ）44 反刻是一種傳統(tǒng)的平坦化技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)全局平坦化。（ ）45 電機電流終點檢測不適合用作層間介質(zhì)的化學機械平坦化。（ ）46 在CMP設(shè)備中被廣泛采用的終點檢測方法是光學干涉終點檢測。（ ）47 CMP帶來的一個顯著的質(zhì)量問題是表面微擦痕。小而難以發(fā)現(xiàn)的微擦痕導致淀積的金屬中存在隱藏區(qū)，可能引起同一層金屬之間的斷路。（ ）48 20世紀90年代初期使用的第一臺CMP設(shè)備是用樣片估計拋光時間來進行終點檢測的。（ ）49 旋涂膜層是一種傳統(tǒng)的平坦化技術(shù)，在0.35m及以上器件的制造中常普遍應用于平坦化和填充縫隙。（ ）50 沒有CMP，就不可能生產(chǎn)甚大規(guī)模集成電路芯片。（ ）光刻51 最早應用在半導體光刻工藝中的光刻膠是正性光刻膠。（ ）52 步進光刻機的三個基本目標是對準聚焦、曝光和合格產(chǎn)量。（ ）53 光刻區(qū)使用黃色熒光燈照明的原因是，光刻膠只對特定波長的光線敏感，例如深紫外線和白光，而對黃光不敏感。（ ）54 曝光后烘焙，簡稱后烘，其對傳統(tǒng)I線光刻膠是必需的。（ ）55 對正性光刻來說，剩余不可溶解的光刻膠是掩膜版圖案的準確復制。（ ）56 芯片上的物理尺寸特征被稱為關(guān)鍵尺寸，即CD。（ ）57 光刻的本質(zhì)是把電路結(jié)構(gòu)復制到以后要進行刻蝕和離子注入的硅片上。（ ）58 有光刻膠覆蓋硅片的三個生產(chǎn)區(qū)域分別為光刻區(qū)、刻蝕區(qū)和擴散區(qū)。（ ）59 投影掩膜版上的圖形是由金屬鉭所形成的。（ ）鉻60 光刻是集成電路制造工藝發(fā)展的驅(qū)動力。（ ）刻蝕61 各向異性的刻蝕剖面是在所有方向上（橫向和垂直方向）以相同的刻蝕速率進行刻蝕。（ ）62 干法刻蝕是亞微米尺寸下刻蝕器件的最主要方法，濕法腐蝕一般只是用在尺寸較大的情況下刻蝕器件，例如大于3微米。（ ）63 不正確的刻蝕將導致硅片報廢，給硅片制造公司帶來損失。（ ）64 對于大馬士革工藝，重點是在于金屬的刻蝕而不是介質(zhì)的刻蝕。（ ）65 刻蝕速率通常正比于刻蝕劑的濃度。（ ）66 刻蝕的高選擇比意味著只刻除 想要刻去的那一層材料。（ ）67 在半導體生產(chǎn)中，濕法腐蝕是最主要的用來去除表面材料的刻蝕方法。（ ）68 在刻蝕中用到大量的化學氣體，通常用氟刻蝕二氧化硅。（ ）69 與干法刻蝕相比，濕法腐蝕的好處在于對下層材料具有高的選擇比，對器件不會帶來等離子體損傷，并且設(shè)備簡單。（ ）70 高密度等離子體刻蝕機是為亞0.25微米圖形尺寸而開發(fā)的最重要的干法刻蝕系統(tǒng)。（ ）擴散 71 在晶片制造中，有兩種方法可以向硅片中引入雜質(zhì)元素，即熱擴散和離子注入。（ ）72 晶體管的源漏區(qū)的摻雜采用自對準技術(shù)，一次摻雜成功。（ ）73 在硅中固態(tài)雜質(zhì)的熱擴散需要三個步驟：預淀積、推進和激活。（ ）74 純凈的半導體是一種有用的半導體。（ ） 75 CD越小，源漏結(jié)的摻雜區(qū)越深。（ ）76 摻雜的雜質(zhì)和沾污的雜質(zhì)是一樣的效果。（ ）77 擴散率越大，雜質(zhì)在硅片中的移動速度就越大。（ ）78 擴散運動是各向同性的。（ ）水分子擴散的各向異性79 硅中的雜質(zhì)只有一部分被真正激活，并提供用于導電的電子或空穴（大約3%5%），大多數(shù)雜質(zhì)仍然處在間隙位置，沒有被電學激活。（ ）80 熱擴散中的橫向擴散通常是縱向結(jié)深的75%85%。先進的MOS電路不希望發(fā)生橫向擴散，因為它會導致溝道長度的減小，影響器件的集成度和性能。（ ）離子注入81 離子注入會將原子撞擊出晶格結(jié)構(gòu)而損傷硅片晶格，高溫退火過程能使硅片中的損傷部分或絕大部分得到消除，摻入的雜質(zhì)也能得到一定比例的電激活。（ ）82 離子注入中靜電掃描的主要缺點是離子束不能垂直轟擊硅片，會導致光刻材料的陰影效應，阻礙離子束的注入。（ ）83 P是VA族元素，其摻雜形成的半導體是P型半導體。（ ）84 硼是VA族元素，其摻雜形成的半導體是P型半導體。（ ）85 離子注入是唯一能夠精確控制摻雜的手段。（ ）86 離子注入是一個物理過程，不發(fā)生化學反應。（ ）87 離子注入物質(zhì)必須以帶電粒子束或離子束的形式存在。（ ）88 離子注入的缺點之一是注入設(shè)備的復雜性。（ ）89 離子注入能夠重復控制雜質(zhì)的濃度和深度，因而在幾乎所有應用中都優(yōu)于擴散。（ ）90 離子注入中高能量意味著注入硅片更深處，低能量則用于超淺結(jié)注入。 （ ）工藝集成91 CMOS反相器電路的功效產(chǎn)生于輸入信號為零的轉(zhuǎn)換器。（ ）92 CD是指硅片上的最小特征尺寸。（ ）93 集成電路制造就是在硅片上執(zhí)行一系列復雜的化學或者物理操作。簡而言之，這些操作可以分為四大基本類：薄膜制作、刻印、刻蝕和摻雜。（ ）94 人員持續(xù)不斷地進出凈化間，是凈化間沾污的最大來源。（ ）95 硅片制造廠可分為六個獨立的區(qū)域，各個區(qū)域的照明都采用同一種光源以達到標準化。（ ）96 世界上第一塊集成電路是用硅半導體材料作為襯底制造的。（ ）97 集成電路是由Kilby和Noyce兩人于1959年分別發(fā)明，并共享集成電路的專利。 （ ）98 側(cè)墻用來環(huán)繞多晶硅柵，防止更大劑量的源漏注入過于接近溝道以致可能發(fā)生源漏穿通。（ ）99 多晶硅柵的寬度通常是整個硅片上最關(guān)鍵的CD線寬。（ ）100 大馬士革工藝的名字來源于幾千年前敘利亞大馬士革的一位藝術(shù)家發(fā)明的一種技術(shù)。（ ）三、簡答題（30分=6分*5）5題/章晶圓制備1 常用的半導體材料為何選擇硅？（6分）（1）硅的豐裕度。硅是地球上第二豐富的元素，占地殼成分的25%；經(jīng)合理加工，硅能夠提純到半導體制造所需的足夠高的純度而消耗更低的成本；（2）更高的熔化溫度允許更寬的工藝容限。硅1412鍺937（3）更寬的工作溫度。用硅制造的半導體件可以用于比鍺更寬的溫度范圍，增加了半導體的應用范圍和可靠性；（4）氧化硅的自然生成。氧化硅是一種高質(zhì)量、穩(wěn)定的電絕緣材料，而且能充當優(yōu)質(zhì)的化學阻擋層以保護硅不受外部沾污；氧化硅具有與硅類似的機械特性，允許高溫工藝而不會產(chǎn)生過度的硅片翹曲；2 寫出用硅石制備半導體級硅的過程。（6分） 西門子法。3 晶圓的英文是什么？簡述晶圓制備的九個工藝步驟。（6分）Wafer。（1） 單晶硅生長: 晶體生長是把半導體級硅的多晶硅塊轉(zhuǎn)換成一塊大的單晶硅。生長后的單晶硅被稱為硅錠?？捎肅Z法或區(qū)熔法。（2） 整型。去掉兩端，徑向研磨，硅片定位邊或定位槽。（3） 切片。對200mm及以上硅片而言，一般使用內(nèi)圓切割機；對300mm硅片來講都使用線鋸。（4） 磨片和倒角。切片完成后，傳統(tǒng)上要進行雙面的機械磨片以去除切片時留下的損傷，達到硅片兩面高度的平行及平坦。硅片邊緣拋光修整，又叫倒角，可使硅片邊緣獲得平滑的半徑周線。（5） 刻蝕。在刻蝕工藝中，通常要腐蝕掉硅片表面約20微米的硅以保證所有的損傷都被去掉。（6） 拋光。也叫化學機械平坦化（CMP），它的目標是高平整度的光滑表面。拋光分為單面拋光和雙面拋光。（7） 清洗。半導體硅片必須被清洗使得在發(fā)給芯片制造廠之前達到超凈的潔凈狀態(tài)。（8） 硅片評估。（9） 包裝。4 寫出下列晶圓的晶向和導電類型。（6分）5 硅錠直徑從20世紀50年代初期的不到25mm增加到現(xiàn)在的300mm甚至更大，其原因是什么？（6分）（1） 更大直徑硅片有更大的表面積做芯片，能夠減少硅片的浪費。（2） 每個硅片上有更多的芯片，每塊芯片的加工和處理時間減少，導致設(shè)備生產(chǎn)效率變高。（3） 在硅片邊緣的芯片減少了，轉(zhuǎn)化為更高的生產(chǎn)成品率。（4） 在同一工藝過程中有更多芯片，所以在一塊芯片一塊芯片的處理過程中，設(shè)備的重復利用率提高了。氧化6 以二氧化硅為例來解釋選擇擴散的概念。（6分）7 描述生長氧化層和淀積氧化層以及兩者的區(qū)別？（6分）8 列舉集成電路工藝里氧化物的六種應用。（6分）9 列出干氧氧化和濕氧氧化的化學反應式及其各自的特點。（6分）10 立式爐出現(xiàn)的主要原因，其主要控制系統(tǒng)分為哪五個部分？（6分）(1) 立式爐更易于自動化、可改善操作者的安全以及減少顆粒污染。與臥式爐相比可更好地控制溫度和均勻性。(2) 工藝腔，硅片傳輸系統(tǒng)，氣體分配系統(tǒng)，尾氣系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)。淀積11 名詞解釋CVD（6分）12 列舉淀積的6種主要技術(shù)。（6分）13 化學氣相淀積的英文簡稱？其過程有哪5種基本的反應？并簡要描述5種反應。（6分）14 在硅片加工中可以接受的膜必須具備需要的膜特性，試列出其中6種特性。（6分）15 在MOS器件中，為什么用摻雜的多晶硅作為柵電極？（6分）金屬化16 闡述蒸發(fā)法淀積合金薄膜的過程，并說明這種方法的局限性？（6分）17 簡述真空蒸發(fā)法制備薄膜的過程。（6分）18 解釋鋁/硅