硅工藝-《集成電路制造技術(shù)》課程-試題

1、晶圓制備1用來做芯片的高純硅被稱為（半導(dǎo)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整型、定向、標(biāo)識。5從半導(dǎo)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(dǎo)體級硅液體）變?yōu)椋ㄓ写_定晶向的）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(shí)現(xiàn)均勻摻雜的同時，并且復(fù)制仔晶的結(jié)構(gòu)，得到合適的硅錠直徑）。影響CZ直拉法的兩個

2、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(dǎo)體級硅的過程：1（制備工業(yè)硅）；2（生長硅單晶）；3（提純）。10. 晶片需要經(jīng)過切片、磨片、拋光后，得到所需晶圓。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. 用于熱氧化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

3、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(jìn)行的五種工藝分別是（氧化）、（擴(kuò)散）、（蒸發(fā)）、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. 臥式爐的工藝腔或爐管是對硅片加熱的場所，它由平臥的（石英工藝腔）、（加熱器）和（石英舟）組成。淀積19. 目前常用的CVD系統(tǒng)有：（APCVD）、（LPCVD）和（PECVD）。20. 淀積膜的

4、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）。21. 縮略語PECVD、LPCVD、HDPCVD和APCVD的中文名稱分別是（等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積）、（低壓化學(xué)氣相淀積）、高密度等離子體化學(xué)氣相淀積、和（常壓化學(xué)氣相淀積）。22. 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）。23. 化學(xué)氣相淀積是通過（）的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)系統(tǒng)提供附加的能量。金屬化24. 金屬按其在集成電路

5、工藝中所起的作用，可劃分為三大類：（）、（）和（）。25. 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（）。26. 集成電路工藝中利用濺射現(xiàn)象主要用來（），還可以用來（）。27. 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(dǎo)電率）、高黏附性、（淀積）、（平坦化）、可靠性、抗腐蝕性、應(yīng)力等。28. 在半導(dǎo)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（銅），。29. 寫出三種半導(dǎo)體制造業(yè)的金屬和合金（Al）、（Cu）和（鋁銅合金）。30. 阻擋層金屬是一類具有

6、（高熔點(diǎn)）的難熔金屬，金屬鋁和銅的阻擋層金屬分別是（W）和（W）31. 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。32. 濺射主要是一個（）過程，而非化學(xué)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33. 縮略語PSG、BPSG的中文名稱分別是（）、（）。34. 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。35. 終點(diǎn)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(diǎn)檢測技術(shù)是（

7、電機(jī)電流終點(diǎn)檢測）和（光學(xué)終點(diǎn)檢測）。36. 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）。37. 傳統(tǒng)的平坦化技術(shù)有（）、（）和（）。38CMP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(yùn)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）。光刻39光刻包括兩種基本的工藝類型：負(fù)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(fù)性光刻膠），后者是（正性光刻膠）。40.寫出下列光學(xué)光刻中光源波長的名稱：436nmG線、365nml線、193nm深紫外、157nm（）。41光學(xué)光刻中，把與掩膜版上圖形（）

8、的圖形復(fù)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(fù)制到硅片表面的光刻是（）性光刻。42. 對于半導(dǎo)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（）。43. 光學(xué)光刻的關(guān)鍵設(shè)備是光刻機(jī)，其有三個基本目標(biāo)：（使硅片表面和石英掩膜版對準(zhǔn)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(fù)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g44. 在半導(dǎo)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。45.

9、在干法刻蝕中發(fā)生刻蝕反應(yīng)的三種方法是（化學(xué)作用）、（物理作用）和（化學(xué)作用與物理作用混合）。46. 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。47. 刻蝕是用（化學(xué)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(biāo)是（在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩膜圖形）。48. 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。擴(kuò)散49. 本征硅的晶體結(jié)構(gòu)由硅的（）形成，導(dǎo)電性能很差，只有當(dāng)硅中加入少量的雜質(zhì)，使其結(jié)構(gòu)和（）發(fā)

10、生改變時，硅才成為一種有用的半導(dǎo)體，這一過程稱為（）。50. 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。51. 摻雜被廣泛應(yīng)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。52. 擴(kuò)散是物質(zhì)的一個基本性質(zhì)，分為三種形態(tài)：（氣相）擴(kuò)散、（液相）擴(kuò)散和（固相）擴(kuò)散。53. 雜質(zhì)在硅晶體中的擴(kuò)散機(jī)制主要有兩種，分別是（間隙式擴(kuò)散機(jī)制）擴(kuò)散和（替代式擴(kuò)散機(jī)制）擴(kuò)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(dǎo)體硅。54. 擴(kuò)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(yùn)動）

11、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(jìn)入或通過另一種材料）。55. 集成電路制造中摻雜類工藝有（熱擴(kuò)散）和（離子注入）兩種。在目前生產(chǎn)中，擴(kuò)散方式主要有兩種：恒定表面源擴(kuò)散和（）。56. 硅中固態(tài)雜質(zhì)的熱擴(kuò)散需要三個步驟：（預(yù)淀積）、（推進(jìn)）和（激活）。57. 熱擴(kuò)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。58. 硅摻雜是制備半導(dǎo)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59. 注入離子的能量可以分為三個區(qū)域：一

12、是（），二是（），三是（）。60. 控制溝道效應(yīng)的方法：（）；（）；（）和使用質(zhì)量較大的原子。61. 離子束轟擊硅片的能量轉(zhuǎn)化為熱，導(dǎo)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)來冷卻硅片。62. 最常用的雜質(zhì)源物質(zhì)有（）、（）、（）和AsH3等氣體。63. 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（）。64. 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65. 芯片硅片制造廠可以分為6個獨(dú)立的生產(chǎn)區(qū)：擴(kuò)散區(qū)、（光刻區(qū)）、刻蝕區(qū)、（注入?yún)^(qū)）、（薄膜區(qū)）和拋光

13、區(qū)。66. 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）和極大規(guī)模集成電路。67. 集成電路的制造分為五個階段，分別為（硅單晶制備）、（硅片制造）、硅片測試和揀選、（裝配和封裝）、終測。68. 制造電子器件的基本半導(dǎo)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(dǎo)體產(chǎn)品，又被稱為（微芯片）或（芯片）。69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（）。二、判斷題（10分=1分*10）10題/章晶圓制

14、備1. 半導(dǎo)體級硅的純度為。（V）2. 冶金級硅的純度為98%。（V）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。（V）4. 對半導(dǎo)體制造來講，硅片中用得最廣的晶體平面是（100）、（110）和（111）。（V）5. CZ直拉法是按照在20世紀(jì)90年代初期它的發(fā)明者的名字來命名的。（V）6. 用來制造MOS器件最常用的是（100）面的硅片，這是因?yàn)椋?00）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。（V）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。（V）8. 區(qū)熔法是20世紀(jì)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

15、氧量非常少。（V）9. 85%以上的單晶硅是采用CZ直拉法生長出來的。（V10. 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。（V）氧化11. 當(dāng)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。（V）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(shí)際是消耗了硅片上的硅材料。（V）13. 二氧化硅是一種介質(zhì)材料，不導(dǎo)電。（V）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。（V）15. 柵氧一般通過熱生長獲得。（V）16. 雖然直至今日我們?nèi)云毡椴捎脭U(kuò)散區(qū)一詞，但是硅片制造中已不再用雜質(zhì)擴(kuò)散來制作pn結(jié)，取而代之的是離子注入。

16、（V）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。（V）18. 傳統(tǒng)的um工藝以上的器件隔離方法是硅的局部氧化。（V）19. 用于亞卩m工藝的選擇性氧化的主要技術(shù)是淺槽隔離。（V20. 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。（V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(shí)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。（X）22. 高阻襯底材料上生長低阻外延層的工藝稱為正向外延。（X）23. LPCVD反應(yīng)是受氣體質(zhì)量傳輸速度限制的。（V24. 外延就是在單晶襯底上淀積一層薄的單晶層，即外延層。（V）

17、25. 在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界第一種類型的CVD是APCVD。（V26. 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。（V27. CVD反應(yīng)器的冷壁反應(yīng)器只加熱硅片和硅片支持物。（X冷壁反應(yīng)器通常只對襯底加熱，28. APCVD反應(yīng)器中的硅片通常是平放在一個平面上。（V29. 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(yīng)用更為廣泛。（V30. LPCVD緊隨PECVD的發(fā)展而發(fā)展。由660C降為450C，采用增強(qiáng)的等離子體，增加淀積能量，即低壓和低溫。（X）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。（V32. 大馬士

18、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。（V33. 蒸發(fā)最大的缺點(diǎn)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。（X很難調(diào)整淀積合金的組分34. 大馬士革工藝的重點(diǎn)在于介質(zhì)的刻蝕而不是金屬的刻蝕。（V35. 接觸是由導(dǎo)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?。（X36. 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。（X）37. 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。（X38. 濺射是個化學(xué)過程，而非物理過程。（X平坦化39. 表面起伏的硅片進(jìn)行平坦化處理，主要采用將低處填平的方法。（X40. 化學(xué)機(jī)械平坦化，簡稱CM

19、P，它是一種表面全局平坦化技術(shù)。（V41. 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。（V42. 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。（X43. 電機(jī)電流終點(diǎn)檢測不適合用作層間介質(zhì)的化學(xué)機(jī)械平坦化。（V）44. 在CMP設(shè)備中被廣泛采用的終點(diǎn)檢測方法是光學(xué)干涉終點(diǎn)檢測。（V45CMP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(dǎo)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。（V）46. 20世紀(jì)90年代初期使用的第一臺CMP設(shè)備是用樣片估計(jì)拋光時間來進(jìn)行終點(diǎn)檢測的。（V）47. 旋涂膜層是一種傳統(tǒng)的平坦化技術(shù)，在um及以上器

20、件的制造中常普遍應(yīng)用于平坦化和填充縫隙。（V）48. 沒有CMP，就不可能生產(chǎn)甚大規(guī)模集成電路芯片。（X光刻49. 最早應(yīng)用在半導(dǎo)體光刻工藝中的光刻膠是正性光刻膠。（X）50. 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。（V）51. 曝光后烘焙，簡稱后烘，其對傳統(tǒng)I線光刻膠是必需的。（V）52. 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(zhǔn)確復(fù)制。（V）53. 芯片上的物理尺寸特征被稱為關(guān)鍵尺寸，即CD。（V）54. 光刻的本質(zhì)是把電路結(jié)構(gòu)復(fù)制到以后要進(jìn)行刻蝕和離子注入的硅片上。（V55. 有光刻膠覆蓋硅片的三個生產(chǎn)區(qū)域分別為光

21、刻區(qū)、刻蝕區(qū)和擴(kuò)散區(qū)。（V56. 投影掩膜版上的圖形是由金屬鉭所形成的。（X鉻57. 光刻是集成電路制造工藝發(fā)展的驅(qū)動力。（V刻蝕58. 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(jìn)行刻蝕。（X59. 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。（V60. 不正確的刻蝕將導(dǎo)致硅片報廢，給硅片制造公司帶來損失。（V61. 對于大馬士革工藝，重點(diǎn)是在于金屬的刻蝕而不是介質(zhì)的刻蝕。（X）62. 刻蝕速率通常正比于刻蝕劑的濃度。（V63. 刻蝕的高選擇比意味著只刻除想要刻去的那一層材料。（V）64. 在半導(dǎo)體生產(chǎn)中，濕

22、法腐蝕是最主要的用來去除表面材料的刻蝕方法。（X65. 在刻蝕中用到大量的化學(xué)氣體，通常用氟刻蝕二氧化硅。（V66. 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。（V67. 高密度等離子體刻蝕機(jī)是為亞微米圖形尺寸而開發(fā)的最重要的干法刻蝕系統(tǒng)。（V擴(kuò)散68. 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(kuò)散和離子注入。（V）69. 晶體管的源漏區(qū)的摻雜采用自對準(zhǔn)技術(shù)，一次摻雜成功。（V）70. 在硅中固態(tài)雜質(zhì)的熱擴(kuò)散需要三個步驟：預(yù)淀積、推進(jìn)和激活。（V71. 純凈的半導(dǎo)體是一種有用的半導(dǎo)體。（X72. CD越小，源漏結(jié)的摻雜區(qū)

23、越深。（V）73. 摻雜的雜質(zhì)和沾污的雜質(zhì)是一樣的效果。（X74. 擴(kuò)散率越大，雜質(zhì)在硅片中的移動速度就越大。（V75. 硅中的雜質(zhì)只有一部分被真正激活，并提供用于導(dǎo)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(xué)激活。（V76. 熱擴(kuò)散中的橫向擴(kuò)散通常是縱向結(jié)深的75%85%。先進(jìn)的MOS電路不希望發(fā)生橫向擴(kuò)散，因?yàn)樗鼤?dǎo)致溝道長度的減小，影響器件的集成度和性能。（V離子注入77. 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。（V）78. 離子注入中靜電掃描的主要缺點(diǎn)是離子束不能垂直

24、轟擊硅片，會導(dǎo)致光刻材料的陰影效應(yīng)，阻礙離子束的注入。（V79. P是VA族元素，其摻雜形成的半導(dǎo)體是P型半導(dǎo)體。（V80. 硼是VA族元素，其摻雜形成的半導(dǎo)體是P型半導(dǎo)體。（X）81. 離子注入是唯一能夠精確控制摻雜的手段。（V82. 離子注入是一個物理過程，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（V83. 離子注入物質(zhì)必須以帶電粒子束或離子束的形式存在。（V84. 離子注入的缺點(diǎn)之一是注入設(shè)備的復(fù)雜性。（V85. 離子注入能夠重復(fù)控制雜質(zhì)的濃度和深度，因而在幾乎所有應(yīng)用中都優(yōu)于擴(kuò)散。（X86. 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。（V工藝集成87. CD是指硅片上的最小特征尺寸。（V8

25、8. 集成電路制造就是在硅片上執(zhí)行一系列復(fù)雜的化學(xué)或者物理操作。簡而言之，這些操作可以分為三大基本類：薄膜制作、光刻和摻雜。（V）89. 人員持續(xù)不斷地進(jìn)出凈化間，是凈化間沾污的最大來源。（V）90. 硅片制造廠可分為六個獨(dú)立的區(qū)域，各個區(qū)域的照明都采用同一種光源以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化。（X）91. 世界上第一塊集成電路是用硅半導(dǎo)體材料作為襯底制造的。（X）92. 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。（V）93. 多晶硅柵的寬度通常是整個硅片上最關(guān)鍵的CD線寬。（V94. 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)。（V）三、簡

26、答題晶圓制備1. 常用的半導(dǎo)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(dǎo)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1412C鍺937C（3）更寬的工作溫度。用硅制造的半導(dǎo)體件可以用于比鍺更寬的溫度范圍，增加了半導(dǎo)體的應(yīng)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(dāng)優(yōu)質(zhì)的化學(xué)阻擋層以保護(hù)硅不受外部沾污；氧化硅具有與硅類似的機(jī)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(dǎo)體級硅的過程。（6分）西門子法。3. 晶圓的英文是

27、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(dǎo)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(jī)；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(jìn)行雙面的機(jī)械磨片以去除切片時留下的損傷，達(dá)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(xué)機(jī)械平坦化

28、（CMP），它的目標(biāo)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(dǎo)體硅片必須被清洗使得在發(fā)給芯片制造廠之前達(dá)到超凈的潔凈狀態(tài)。（8）硅片評估。（9）包裝。5.硅錠直徑從20世紀(jì)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(fèi)。（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(dǎo)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(fù)利用率提高了。寫出下列晶圓的晶向和導(dǎo)電類型。（6分

29、）氧化6. 列舉集成電路工藝?yán)镅趸锏牧N應(yīng)用。（6分）7. 列出干氧氧化和濕氧氧化的化學(xué)反應(yīng)式及其各自的特點(diǎn)。（6分）8. 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)。三溫區(qū)加熱器工藝r體鋼116硅片裝轟卸戟乘統(tǒng)石英舟撒控制器硅片傳送控誦溫空控制器快英匸藝腔卞n尾氣淀積9. 名詞解釋CVD（6分）10. 列舉淀積的6種主要技術(shù)。（6分）11. 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）金

30、屬化12. 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）13. 簡述真空蒸發(fā)法制備薄膜的過程。（6分）平坦化14.名詞解釋：CMP。（6分）15. 什么是終點(diǎn)檢測現(xiàn)在最常用的原位終點(diǎn)檢測有哪些（6分）光刻16. 試寫出光刻工藝的基本步驟。（6分）（1）氣相成底膜；（2）旋轉(zhuǎn)涂膠；（3）軟烘；（4）對準(zhǔn)和曝光;（5）曝光后烘焙（PEB）；（6）顯影；（7）堅(jiān)膜烘焙；（8）顯影檢查。17. 已知曝光的波長為365nm，光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA為，則該光學(xué)系統(tǒng)的焦深DOF為多少（6分）描述焦探的方程武是：DOF=2(ZA)2,入=曝光的波長計(jì)輛斛給定波長X、數(shù)飢徑NA和工藝因子k時可以

31、計(jì)算-個光學(xué)系統(tǒng)師期分辨率R（見圖14.29）0考慮下面的例子：X=193nmNA=0.6k=0.61819分別描述正負(fù)光刻膠的特點(diǎn)。比較三種常見光刻（曝光）方法的優(yōu)缺點(diǎn)。20什么是數(shù)值孔徑陳述它的公式，包括近似公式?？涛g21什么是干法刻蝕什么是濕法腐蝕兩者所形成的刻蝕剖面有何區(qū)別22什么是等離子體去膠23干法刻蝕相比于濕法腐蝕的優(yōu)點(diǎn)有哪些24干法等離子體反應(yīng)器有哪些主要類型擴(kuò)散25簡述擴(kuò)散工藝的概念。（6分）擴(kuò)散是物質(zhì)的一個基本屬性，描述了一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)中運(yùn)動的情況。擴(kuò)散的發(fā)生需要兩個必要的條件：（1）一種材料的濃度必須高于另一種材料的濃度；（2）系統(tǒng)內(nèi)必須有足夠的能量使高濃度的材料進(jìn)

32、入或通過另一種材料。氣相擴(kuò)散：空氣清新劑噴霧罐液相擴(kuò)散：一滴墨水滴入一杯清水固相擴(kuò)散：晶圓暴露接觸一定濃度的雜質(zhì)原子（半導(dǎo)體摻雜工藝的一種）26什么是摻雜工藝，在晶片制造中，主要有幾種方法進(jìn)行摻雜27簡述擴(kuò)散工藝第一步預(yù)淀積的主要步驟。28擴(kuò)散工藝第二步推進(jìn)的主要目的是什么離子注入29解釋離子注入時的能量淀積過程。30離子注入工藝采用何種設(shè)備列舉離子注入設(shè)備的5個主要子系統(tǒng)。31名詞解釋：離子注入。離子注入是一種向硅襯底中引入可控制數(shù)量的雜質(zhì)，以改變其電學(xué)性能的方法。它是一個物理過程，即不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。離子注入在現(xiàn)代硅片制造過程中有廣泛應(yīng)用，其中最主要的用途是摻雜半導(dǎo)體材料。工藝集成32名詞解

33、釋：集成電路。33什么是芯片的關(guān)鍵尺寸這種尺寸為何重要四、綜合題：1.根據(jù)CZ拉單晶的示意圖，簡述其工藝過程，并描述硅單晶的幾個組成部分。2.比較下面兩圖中區(qū)別，闡述其中的工藝現(xiàn)象。3.對下圖中的設(shè)備進(jìn)行介紹，并對其所屬的工藝進(jìn)行描述。圖4.10CZ拉單晶爐離子注入工藝在離子注入機(jī)內(nèi)進(jìn)行，它是半導(dǎo)體工藝中最復(fù)雜的設(shè)備之一。離子注入機(jī)包含離子源部分，它能從原材料中產(chǎn)生帶正電荷的雜質(zhì)離子。離子被吸出，然后用質(zhì)量分析儀將它們分開以形成需要摻雜離子的束流。束流中的離子數(shù)量與希望引入硅片的雜質(zhì)濃度有關(guān)。離子束在電場中加速，獲得很高的速度CL07cm/s數(shù)量級），使離子有足夠的動能注入到硅片的晶格結(jié)構(gòu)中。束流掃描整個硅片，使硅片表面均勻摻雜。注入之后的退火過程將激活晶格結(jié)構(gòu)中的雜質(zhì)離子。所有注入工藝都是在咼真空下進(jìn)行的。離子注入設(shè)備包含以下5個部分：（1）離子源；（2）引出電極（吸極）和離子分析器；（3）加速管；（