2023年通信電子計算機技能考試-半導體芯片制造工考試參考題庫（含答案）

2023年通信電子計算機技能考試-半導體芯片制造工考試參考題庫（含答案）（圖片大小可任意調(diào)節(jié)）第I卷一.全考點試題庫(共20題)1.例舉出芯片廠中6個不同的生產(chǎn)區(qū)域并對每一個生產(chǎn)區(qū)域做簡單描述。

正確答案:芯片廠中通常分為擴散區(qū)、光刻區(qū)、刻蝕區(qū)、離子注入?yún)^(qū)、薄膜生長區(qū)和拋光區(qū)6個生產(chǎn)區(qū)域：

①擴散區(qū)是進行高溫工藝及薄膜積淀的區(qū)域，主要設備是高溫爐和濕法清洗設備；

②光刻區(qū)是芯片制造的心臟區(qū)域，使用黃色熒光管照明，目的是將電路圖形轉(zhuǎn)移到覆蓋于硅片表面的光刻膠上；

③刻蝕工藝是在硅片上沒有光刻膠保護的地方留下永久的圖形；

④離子注入是用高壓和磁場來控制和加速帶著要摻雜的雜質(zhì)的氣體；高能雜質(zhì)離子穿透涂膠硅片的表面，形成目標硅片；

⑤薄膜生長主要負責生產(chǎn)各個步驟中的介質(zhì)層與金屬層的淀積。

⑥拋光，即CMP（化學機械平坦化）工藝的目的是使硅片表面平坦化。2.鈀．銀電阻的燒結(jié)分預燒結(jié)、燒結(jié)、降溫冷卻三個階段。（）

正確答案:正確3.可靠性篩選可以剔除早期失效的產(chǎn)品。（）

正確答案:正確4.描述化學機械平坦化工藝。

正確答案:CMP：通過比去除低處圖形更快的速率去除高處圖形以獲得均勻表面，是一種化學和機械作用結(jié)合的平坦化過程。它通過硅片和一個跑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。CMP設備也常稱為拋光機。在一臺拋光機中，硅片放在一個硅片固定器或載片頭上，并面向轉(zhuǎn)盤上的拋光墊。硅片和拋光墊之間的相對運動由設備制造商進行不同的控制。大部分拋光機都采用旋轉(zhuǎn)運動或軌道運動。5.典型的GaAsMESFET結(jié)構(gòu)IC的工藝流程？

正確答案:

存底的制備----硅氧化---生長埋層---外延生長---生長隔離區(qū)---生長基區(qū)---發(fā)射區(qū)及集電極接觸區(qū)生長---形成金屬互連---集成電路成品。6.二氧化硅的制備方法很多，其中最常用的是高溫（）、（）淀積、PECVD淀積。

正確答案:氧化；氣相7.離子注入是借其（）強行進入靶材料中的一個（）物理過程。

正確答案:動能；非平衡8.什么是結(jié)深？

正確答案:硅片中p型雜質(zhì)和n型雜質(zhì)相遇的深度被稱為結(jié)深。9.低溫淀積二氧化硅生長溫度低、制作方便，但膜不夠致密，耐潮性和抗離子沾污能力較差。（）

正確答案:正確10.浸沒式光刻機相對于傳統(tǒng)的光刻機有何不同。

正確答案:

根據(jù)瑞利判據(jù)：要提高分辨率，可以通過增大數(shù)值孔徑NA來實現(xiàn)。傳統(tǒng)曝光設備在鏡頭與硅片之間的介質(zhì)是空氣，空氣的折射率是1；浸液式光刻機采用一種高折射率的介質(zhì)代替空氣，那么NA就能夠提高。11.例舉并描述薄膜生長的三個階段。

正確答案:（1）晶核形成

分離的小膜層形成于襯底表面，是薄膜進一步生長的基礎。

（2）凝聚成束

形成（Si）島，且島不斷長大

（3）連續(xù)成膜

島束匯合并形成固態(tài)的連續(xù)的薄膜?淀積的薄膜可以是單晶（如外延層）、多晶（多晶硅柵）和無定形（隔離介質(zhì)，金屬膜）的12.解釋光刻膠顯影。光刻膠顯影的目的是什么？

正確答案:光刻膠顯影是指用化學顯影液溶解由曝光造成的光刻膠的可溶解區(qū)域，其主要目的是把掩膜版圖形準確復制到光刻膠中。13.根據(jù)原理分類，干法刻蝕分成幾種？各有什么特點？

正確答案:

干法刻蝕是采用等離子體進行刻蝕的技術，根據(jù)原理分為濺射與離子銑（物理）、等離子刻蝕（化學）、反應離子刻蝕（物理+化學）。

干法刻蝕與濕法刻蝕相比具有以下優(yōu)點：①刻蝕剖面是各向異性，具有非常好的側(cè)壁控制；②良好的CD控制③最小的光刻膠脫落或粘附問題④良好的片內(nèi)、片間、批次間的刻蝕均勻性⑤較低的化學制品使用和處理費用

然而干法刻蝕也存在一些缺點，最主要的是對下層材料的選擇比不高、等離子體帶來的器件損傷以及昂貴的設備。14.解釋投射電子能顯微鏡。

正確答案:TEM把加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的電子碰撞而電子與樣品中的原子的碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射，散射角的大小與樣品的密度、厚度有關，因此可以形成明暗不同的影像。TEM是惟一定量測量硅片上一些非常小特征尺寸的測量工具。15.典型的光刻工藝主要有哪幾步？簡述各步驟的作用。

正確答案:

涂膠→前烘→對準與曝光→曝光后烘烤→顯影→堅膜→顯影檢查

前烘，softbake目的：蒸發(fā)光刻膠中的溶劑溶劑能使涂覆的光刻膠更薄，但吸收熱量且影響光刻膠的黏附性過多的烘烤使光刻膠聚合，感光靈敏度變差烘烤不夠影響?zhàn)じ叫院推毓?。對準：預對準，通過硅片上的notch或者flat進行激光自動對準通過對準標志，位于切割槽上。另外層間對準，即套刻精度，保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對準。曝光中最重要的兩個參數(shù)：曝光能量（Energy）焦距（Focus）如果能量和焦距調(diào)整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關鍵尺寸超出要求的范圍曝光后烘烤（post-exposurebakE.作用：①減少駐波效應；②激發(fā)化學增強光刻膠的PAG產(chǎn)生的酸與光刻膠上的保護基團發(fā)生反應并移除基團使之能溶解于顯影。顯影：①顯影液溶劑溶解掉光刻膠中軟化部分；②從掩膜版轉(zhuǎn)移圖形到光刻膠上三個基本步驟：顯影、漂洗、干燥堅膜，hardbake作用：①完全蒸發(fā)掉光刻膠里面的溶劑；②提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護下表面的能力；③進一步增強光刻膠與硅片表面之間的黏附性；④減少駐波效應圖形檢測檢測要點

對準問題：重疊和錯位，掩膜旋轉(zhuǎn)，圓片旋轉(zhuǎn)，X方向錯位，Y方向錯位臨界尺寸表面不規(guī)則：劃痕、針孔、瑕疵和污染物16.禁帶寬度的大小決定著（）的難易，一般半導體材料的禁帶寬度越寬，所制作的半導體器件中的載流子就越不易受到外界因素，如高溫和輻射等的干擾而產(chǎn)生變化。

正確答案:電子從價帶跳到導帶17.以P2O5為例，多晶硅中雜質(zhì)擴散的方式及分布情況。

正確答案:

在多晶硅薄膜中進行雜質(zhì)擴散的擴散方式與單晶硅中的方式是不同的，因為多晶硅中有晶粒間界存在，所以雜質(zhì)原子主要沿著晶粒間界進行擴散。主要有三種擴散模式：①晶粒尺寸較小或晶粒內(nèi)的擴散較快，以至從兩邊晶粒間界向晶粒內(nèi)的擴散相互重疊，形成如圖A類分布。②晶粒較大或晶粒內(nèi)的擴散較慢，所以離晶粒間界較遠處雜質(zhì)原子很少，形成如圖B類分布。③與晶粒間界擴散相比，晶粒內(nèi)的擴散可以忽略不計，因此形成如圖C類分布。所以多晶擴散要比單晶擴散快得多，其擴散速度一般要大兩個數(shù)量級。18.氣中的一個小塵埃將影響整個芯片的（）性、（）率，并影響其電學性能和（）性，所以半導體芯片制造工藝需在超凈廠房內(nèi)進行。