2024年通信電子計算機技能考試-半導(dǎo)體芯片制造工筆試歷年真題薈萃含答案

2024年通信電子計算機技能考試-半導(dǎo)體芯片制造工筆試歷年真題薈萃含答案（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.參考題庫(共30題)1.器件的橫向尺寸控制幾乎全由（）來實現(xiàn)。A、掩膜版B、擴散C、光刻2.場效應(yīng)晶體管的柵源電壓變化可以控制漏電流變化。（）3.金絲球焊的優(yōu)點是無方向性，鍵合強度一般（）同類電極系統(tǒng)的楔刀焊接。4.描述在硅片廠中使用的去離子水的概念。5.寫出IC制造的5個步驟。6.什么是離子分布的偏斜度和峭度，和標(biāo)準(zhǔn)高斯分布有什么區(qū)別？7.對凈化間做一般性描述。8.例舉出半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的8種不同職業(yè)并簡要描述。9.例舉出兩種最廣泛使用的集成電路封裝材料。10.什么是濺射產(chǎn)額，其影響因素有哪些？簡述這些因素對濺射產(chǎn)額產(chǎn)生的影響。11.下列材料屬于N型半導(dǎo)體是（）。A、硅中摻有元素雜質(zhì)磷（P）、砷（As）B、硅中摻有元素雜質(zhì)硼B(yǎng).、鋁（Al）C、砷化鎵摻有元素雜質(zhì)硅（Si）、碲（TE）D、砷化鎵中摻元素雜質(zhì)鋅、鎘、鎂12.雜質(zhì)原子的擴散方式有哪幾種？它們各自發(fā)生的條件是什么？從原子擴散的角度舉例說明氧化增強擴散和氧化阻滯擴散的機理。13.為什么說潔凈技術(shù)是半導(dǎo)體芯片制造過程中的一項重要技術(shù)？14.在干法刻蝕的終點檢測方法中，光學(xué)放射頻譜分析法最常見，簡述其工作原理和優(yōu)缺點。15.什么是結(jié)深？16.半導(dǎo)體分立器件、集成電路對外殼的主要要求之一是：良好的熱性能。外殼應(yīng)有小的（），使芯片的熱量有效地散逸出去，保證器件在正常結(jié)溫下工作。A、熱阻B、阻抗C、結(jié)構(gòu)參數(shù)17.解釋掃描投影光刻機是怎樣工作的？掃描投影光刻機努力解決什么問題？18.解釋空氣質(zhì)量凈化級別。19.變?nèi)荻O管的電容量隨（）變化。A、正偏電流B、反偏電壓C、結(jié)溫20.為什么要采用LDD工藝？它是如何減小溝道漏電流的？21.簡述APCVD、LPCVD、PECVD的特點。22.金屬封裝主要用于混合集成電路封裝，外殼零件一般有底盤、管帽、引線和玻璃絕緣子組成。底盤、管帽和引線的材料常常是（）。A、合金A-42B、4J29可伐C、4J34可伐23.簡述外延薄膜的生長過程，其最顯著的特征是什么？24.什么是光刻中常見的表面反射和駐波效應(yīng)？如何解決？25.簡述幾種典型真空泵的工作原理。26.根據(jù)原理分類，干法刻蝕分成幾種？各有什么特點？27.退火處理能使金絲和硅鋁絲的抗斷強度下降。（）28.在突緣電阻焊工藝中，要獲得良好的焊接質(zhì)量，必須確定的基本規(guī)范包括（）A、焊接電流、焊接電壓和電極壓力B、焊接電流、焊接時間和電極壓力C、焊接電流、焊接電壓和焊接時間29.STI隔離技術(shù)中，為什么采用干法離子刻蝕形成槽？30.寫出菲克第一定律和第二定律的表達式，并解釋其含義。第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案:C2.參考答案:正確3.參考答案:大于4.參考答案:去離子水：在半導(dǎo)體制造過程中廣泛使用的溶劑，在它里面沒有任何導(dǎo)電的離子。DIWater的PH值為7，既不是酸也不是堿，是中性的。它能夠溶解其他物質(zhì)，包括許多離子化合物和供價化合物。當(dāng)水分子（H2O）溶解離子化合物時，它們通過克服離子間離子鍵使離子分離，然后包圍離子，最后擴散到液體中。5.參考答案:6.參考答案: 非對稱性常用偏斜度γ（skewness）表示：γ為負值表明雜質(zhì)分布在表面一側(cè)的濃度增加，即x＜Rp區(qū)域濃度增加?；冇们投圈拢╧urtosis）表示：峭度越大，高斯曲線的頂部越平，標(biāo)準(zhǔn)高斯曲線的峭度為3。LSS的理論是呈標(biāo)準(zhǔn)的高斯分布，不同的雜質(zhì)會不同程度地偏離對稱的高斯分布。如圖中所示。 7.參考答案:凈化間是硅片制造設(shè)備與外部環(huán)境隔離，免受諸如顆粒、金屬、有機分子和靜電釋放（ESD）的玷污。一般來講，那意味著這些玷污在最先進測試儀器的檢測水平范圍內(nèi)都檢測不到。凈化間還意味著遵循廣泛的規(guī)程和實踐，以確保用于半導(dǎo)體制造的硅片生產(chǎn)設(shè)施免受玷污。8.參考答案:1.硅片制造技師：負責(zé)操作硅片制造設(shè)備。一些設(shè)備維護以及工藝和設(shè)備的基本故障查詢。2.設(shè)備技師：查詢故障并維護先進設(shè)備系統(tǒng)，保證在硅片制造過程中設(shè)備能正確運行。3.設(shè)備工程師：從事確定設(shè)備設(shè)計參數(shù)和優(yōu)化硅片生產(chǎn)的設(shè)備性能。4.工藝工程師：分析制造工藝和設(shè)備的性能以確定優(yōu)化參數(shù)設(shè)置。5.實驗室技師：從事開發(fā)實驗室工作，建立并進行試驗。6.成品率/失效分析技師：從事與缺陷分析相關(guān)的工作，如準(zhǔn)備待分析的材料并操作分析設(shè)備以確定在硅片制造過程中引起問題的根源。7.成品率提高工程師：收集并分析成品率及測試數(shù)據(jù)以提高硅片制造性能。8.設(shè)施工程師：為硅片制造廠的化學(xué)材料、凈化空氣及常用設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施提供工程設(shè)計支持。9.參考答案:兩種最廣泛使用的集成電路封裝材料是塑料封裝和陶瓷封裝。10.參考答案: 濺射產(chǎn)額：影響因素：離子質(zhì)量、離子能量、靶原子質(zhì)量、靶的結(jié)晶性只有當(dāng)入射離子的能量超過一定能量（濺射閾值）時，才能發(fā)生濺射，每種物質(zhì)的濺射閾值與被濺射物質(zhì)的升華熱有一定的比例關(guān)系。隨著入射離子能量的增加，濺射率先是增加，其后是一個平緩區(qū)，當(dāng)離子能量繼續(xù)增加時，濺射率反而下降，此時發(fā)生了離子注入現(xiàn)象。濺射產(chǎn)額與入射離子種類的關(guān)系：濺射產(chǎn)額S依賴于入射離子的原子量，原子量越大，則濺射率越高。濺射產(chǎn)額也與入射離子的原子序數(shù)有密切的關(guān)系，呈現(xiàn)出隨離子的原子序數(shù)周期性變化關(guān)系，凡電子殼層填滿的元素作為入射離子，則濺射率最大。因此，惰性氣體的濺射率最高，氬通常被選為工作氣體，氬被選為工作氣體的另一個原因是可以避免與靶材料起化學(xué)反應(yīng)。濺射產(chǎn)額與入射角度的關(guān)系：濺射產(chǎn)額對角度的依賴性于靶材料及入射離子的能量密切相關(guān)。 金、鉑、銅等高濺射產(chǎn)額材料一般與角度幾乎無關(guān)。Ta和Mo等低濺射產(chǎn)額材料，在低離子能量情況下有明顯的角度關(guān)系，濺射產(chǎn)額在入射角度為40°左右時最大。低能量時，以不完整余弦的形式分布，最小值存在于接近垂直入射處；高能量濺射產(chǎn)額近似為：，θ為靶的法線與入射離子速度矢量的夾角。11.參考答案:A,C12.參考答案: ①交換式：兩相鄰原子由于有足夠高的能量，互相交換位置。②空位式：由于有晶格空位，相鄰原子能移動過來。③填隙式：在空隙中的原子擠開晶格原子后占據(jù)其位，被擠出的原子再去擠出其他原子。④在空隙中的原子在晶體的原子間隙中快速移動一段距離后，最終或占據(jù)空位，或擠出晶格上原子占據(jù)其位。以上幾種形式主要分成兩大類：①替位式擴散；②填隙式擴散。替位式擴散如果替位雜質(zhì)的近鄰沒有空位.則替位雜質(zhì)要運動到近鄰晶格位置上，就必須通過互相換位才能實現(xiàn)。這種換位會引起周圍晶格發(fā)生很大的畸變，需要相當(dāng)大的能量，因此只有當(dāng)替位雜質(zhì)的近鄰晶格上出現(xiàn)空位，替位式擴散才比較容易發(fā)生。填隙型擴散擠出機制：雜質(zhì)在運動過程中―踢出‖晶格位置上的硅原子進入晶格位置，成為替位雜質(zhì)，被―踢出‖硅原子變?yōu)殚g隙原子；Frank-Turnbull機制：也可能被―踢出‖的雜質(zhì)以間隙方式進行擴散運動。當(dāng)它遇到空位時可被俘獲，成為替位雜質(zhì)。 13.參考答案: 半導(dǎo)體芯片制造，尤其是隨著高度集成復(fù)雜電路和微波器件的發(fā)展，要求獲得細線條、高精度、大面積的圖形，各種形式的污染都將嚴(yán)重影響半導(dǎo)體芯片成品率和可靠性。生產(chǎn)中的污染，除了由于化學(xué)試劑不純、氣體純化不良、去離子質(zhì)量不佳引入之外，環(huán)境中的塵埃、雜質(zhì)及有害氣體、工作人員、設(shè)備、工具、日用雜品等引入的塵埃、毛發(fā)、皮屑、油脂、手汗、煙霧等都是重要汚染來源。例如，PN結(jié)表面污染上塵埃、皮屑、油脂等將引起反向漏電或表面溝道，手汗引起的Na離子沾污會使MOS器件閾值電壓飄移，甚至導(dǎo)致晶體管電流放大系數(shù)不穩(wěn)定，空氣中塵埃的沾污將引起器件性能下降，以致失效；光刻涂膠后塵埃的沾污將使二氧化硅層形成針孔或小島；大顆粒塵埃附著在光刻膠表面，會使掩膜版與芯片間距不一致，使光刻圖形模糊；高溫擴散過程中，附著在硅片上的塵埃將引起局部摻雜和快速擴散，使結(jié)特性變壞。所以潔凈技術(shù)是半導(dǎo)體芯片制造過程中的一項重要技術(shù)。14.參考答案: 光學(xué)放射頻譜分析是利用檢測等離子體中某種波長的光線強度變化來達到終點檢測的目的。光強的變化反映了等離子體中原子或分子濃度的變化，根據(jù)檢測的不同物質(zhì)會有刻蝕終點光強增加與減弱兩種狀態(tài)。對于不同的刻蝕薄膜與刻蝕劑，有對應(yīng)的需要檢測的波長。不影響刻蝕的進行，且可對微小變化作出反應(yīng)。光強正比于刻蝕速率，因此對刻蝕速率較慢的反映難以檢測。刻蝕面積過小時，信號強度不足也會導(dǎo)致檢測困難，如SiO2接觸窗的刻蝕。15.參考答案: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。16.參考答案:A17.參考答案:掃描投影光刻機的概念是利用反射鏡系統(tǒng)把有1：1圖像的整個掩膜圖形投影到硅片表面，其原理是，紫外光線通過一個狹縫聚焦在硅片上，能夠獲得均勻的光源，掩膜版和帶膠硅片被放置在掃描架上，并且一致的通過窄紫外光束對硅片上的光刻膠曝光?由于發(fā)生掃描運動，掩膜版圖像最終被光刻在硅片表面。 掃描光刻機主要挑戰(zhàn)是制造良好的包括硅片上所有芯片的一倍掩膜版。18.參考答案:凈化級別標(biāo)定了凈化間的空氣質(zhì)量級別，它是由凈化室空氣中的顆粒尺寸和密度表征的。這一數(shù)字描繪了要怎樣控制顆粒以減少顆粒玷污。凈化級別起源于美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)2009。如果凈化間級別僅用顆粒數(shù)來說明，例如1級凈化間，則只接受1個0.5um的顆粒。這意味著每立方英尺中尺寸等于或大于0.5um的顆粒最多允許一個。19.參考答案:B20.參考答案:溝道長度的縮短增加了源漏穿通的可能性，將引起不需要的漏電流，所以需要采用LDD工藝。 輕摻雜漏注入使砷和BF2這些較大質(zhì)量的摻雜材料使硅片的上表面成為非晶態(tài)。大質(zhì)量材料和表面非晶態(tài)的結(jié)合有助于維持淺結(jié)，從而減少源漏間的溝道漏電流效應(yīng)。21.參考答案: APCVD——一些最早的CVD工藝是在大氣壓下進行的，由于反應(yīng)速率快，CVD系統(tǒng)簡單，適于較厚的介質(zhì)淀積。APCVD缺點：臺階覆蓋性差；膜厚均勻性差；效率低。常壓下擴散系數(shù)小，hg>𝒌𝒔，生長速率受表面化學(xué)反應(yīng)控制，與氣流的均勻性無關(guān)，硅片可以豎直緊密排列，容量大。LPCVD缺點：淀積速率慢，生長溫度高 PECVD——等離子體增強化學(xué)氣相淀積（PECVD.是目前最主要的化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)。APCVD和LPCVD都是利用熱能來激活和維持化學(xué)反應(yīng)，而PECVD是通過射頻等離子體來激活和維持化學(xué)反應(yīng)，受激發(fā)的分子可以在低溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以淀積溫度比APCVD和LPCVD低（200-350℃），淀積速率也更高，淀積的薄膜具有良好的附著性、低針孔密度、良好的階梯覆蓋及電學(xué)特性。反應(yīng)原理：等離子體中的電子與反應(yīng)氣體的分子碰撞時，這些分子將分解成多種成份：離子、原子以及活性基團（激發(fā)態(tài)），這些活性基團不斷吸附在襯底表面上，吸附在表面上的活性基團之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成薄膜元素，并在襯底表面上形成薄膜?；钚曰鶊F吸附在表面時，不斷的受到離子和電子轟擊，很容易遷移，發(fā)生重新排列。這兩個特性保證了所淀積薄膜有良好的均勻性，以及填充小尺寸結(jié)構(gòu)的能力。由于PECVD與非等離子體CVD相比，淀積過程有更多的非平衡特點，故也可以更容易地改變薄膜性質(zhì)（組成、密度、應(yīng)力等），并且對于特定的應(yīng)用可修正這些性能。然而，這也會使薄膜產(chǎn)生不希望有的組分或者性質(zhì)，如副產(chǎn)品或氣體分子結(jié)合進薄膜。22.參考答案:B23.參考答案: 生長過程：①傳輸：反應(yīng)物從氣相經(jīng)邊界層轉(zhuǎn)移到Si表面；②吸附：反應(yīng)物吸附在Si表面；③化學(xué)反應(yīng)：在Si表面進行化學(xué)反應(yīng)，得到Si及副產(chǎn)物；④脫吸：副產(chǎn)物脫離吸附；⑤逸出：脫吸的副產(chǎn)物從表面轉(zhuǎn)移到氣相，逸出反應(yīng)室；⑥加接：生成的Si原子加接到晶格點陣上，延續(xù)襯底晶向 生長特征：橫向二維的層層長。晶面的構(gòu)造可用三個密切聯(lián)系的特征表示：平臺、扭轉(zhuǎn)、臺階 如果吸附原子A保持不動，其他硅原子可以被吸附過來，形成硅串或硅島。大量的硅串在合并時，必定會產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷或形成多晶薄膜。 如果吸附原子具有比較高的能量，那么這個原子更傾向于沿著表面遷移，如果遷移到一個臺階邊緣的位置，如圖B位置，由于Si-Si鍵的相互作用，位置B比位置A更穩(wěn)定，吸附原子就有很大的可能性保持在此位置。吸附原子最穩(wěn)定的位置是所謂的扭轉(zhuǎn)位置，如圖中的位置C。當(dāng)吸附原子到達一個扭轉(zhuǎn)位置時，形成了一半的Si-Si鍵，進一步的遷移就不太可能發(fā)生了。在繼續(xù)生長過程中，更多的吸附原子必定會遷移到扭轉(zhuǎn)位置，從而加入到生長的薄膜中。24.參考答案: 表面反射——穿過光刻膠的光會從晶圓片表面反射出來，從而改變投入光刻膠的光學(xué)能量。當(dāng)晶圓片表面有高度差時，表面反射會導(dǎo)致線條的缺失，無法控制圖形。針對表面反射效應(yīng)的解決辦法：①改變沉積速率以控制薄膜的反射率②避免薄膜表面高度差，表面平坦化處理（CMP）③光刻膠下涂覆抗反射的聚合物（Anti-reflectcoating，ARC. 駐波效應(yīng)——在微細圖形光刻時，一般曝光光源為單色或窄帶光源，在由基片、氧化物層和抗蝕劑等組成的多層膜系情況下，由于膜系各層折射率不同，曝光時在基底表面產(chǎn)生的反射光和入射光相互干涉而形成駐波?？刮g劑在曝光過程中由于其折射率和基底材料折射率不匹配，入射光將在各層膜的界面處發(fā)生多次反射，在光致抗蝕劑中形成駐波。應(yīng)用抗反射涂層（ARC.可以完全消除駐波圖形。25.參考答案: 幾種典型的真空泵結(jié)構(gòu)：①活塞式機械泵；②旋片式機械泵；③增壓器——羅茨泵；④油擴散泵；⑤渦輪分子泵；⑥低溫吸附泵；⑦鈦升華泵；⑧濺射離子泵.①活塞式機械泵：吸氣階段，氣體經(jīng)過右側(cè)閥進入汽缸。壓縮階段，兩個閥均關(guān)閉，氣體被壓縮。排氣階段，氣體經(jīng)過左側(cè)閥被排出到高壓力區(qū)。②旋片式機械泵：采用旋片代替活塞進行抽氣和壓縮運動。單級旋片式機械泵的終極真空大約為20mTorr，兩級泵則能達到1mTorr以下。此類壓縮泵工作時，水蒸氣的凝聚可能導(dǎo)致腐蝕。需要泵油，可能會對真空腔室產(chǎn)生污染。③增壓器——羅茨泵：羅茨泵可被作為常規(guī)的旋片式機械泵的預(yù)壓縮裝置使用，用來提高入口壓力，增加排量。④油擴散泵：真空泵油經(jīng)電爐加熱沸騰后，產(chǎn)生一定的油蒸汽沿著蒸汽導(dǎo)流管傳輸?shù)缴喜?，?jīng)由三級傘形噴口向下噴出，形成一股向出口方向運動的高速蒸汽流。油分子與氣體分子碰撞，把動量交給氣體分子自己慢下來，而氣體分子獲得向下運動的動量后便迅速往下飛去。 在射流的界面內(nèi)，氣體分子不可能長期滯留，因而界面內(nèi)氣體分子濃度較小。由于這個濃度差，使被抽氣體分子得以源源不斷地擴散進入蒸汽流而被逐級帶至出口，并被前級泵抽走。 慢下來的蒸汽流向下運動過程中碰到水冷的泵壁，油分子冷凝，沿著泵壁流回蒸發(fā)器繼續(xù)循環(huán)使用。⑤渦輪分子泵：利用高速旋轉(zhuǎn)的動葉輪將動量傳給氣體分子，使氣體產(chǎn)生定向流動而抽氣的真空泵。由許多級組成，每個級上都包括以大于2000r/min的極高轉(zhuǎn)速的風(fēng)機葉片和一套被稱為定子的靜止的葉片，定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙為1mm量級。每一級的壓縮比不大，但級數(shù)很多，整個泵的壓縮比可達𝟏𝟎𝟗。渦輪分子泵的優(yōu)點是啟動快，能抗各種射線的照射，耐大氣沖擊，無氣體存儲和解吸效應(yīng)，無油蒸氣污染或污染很少，能獲得清潔的超高真空。⑥低溫吸附泵：由閉合循環(huán)冷凍機組成，冷凍機的冷頭一般維持在20K左右，封裝在泵體里并連接到真空系統(tǒng)，通過低溫凝聚氣體分子。需前級泵，具有最高極限真空度，無回油污染問題，但工作后需再生處理。⑦鈦升華泵：加熱Ti絲，使Ti原子蒸發(fā)出來。Ti與反應(yīng)室內(nèi)的氣體分子反應(yīng)，凝結(jié)在腔壁上。⑧濺射離子泵：陽極和陰極間加高壓，電子在陽極被加速，在磁場作用下旋轉(zhuǎn)。氣體分子與旋轉(zhuǎn)的電子碰撞而電離（潘寧放電），氣體離子被加速向陰極運動，被陰極材料（如Ti）吸附，并且把表面的Ti濺射出來。濺射出來的Ti原子還可以與氣體離子反應(yīng)，使抽速增大。26.參考答案: 干法刻蝕是采用等離子體進行刻蝕的技術(shù)，根據(jù)原理分為濺射與離子銑（物理）、等離子刻蝕（化學(xué)）、反應(yīng)離子刻蝕（物理+化學(xué)）。 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(xué)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(shè)備。27.參考答案:正確28.參考答案:B29.參考答案:采用干法刻蝕，是為了保證深寬比。30.參考答案: 費克第一定律：C雜質(zhì)濃度；D擴散系數(shù)（單位為cm2/s）J材料凈流量（單位時間內(nèi)流過單位面積的原子個數(shù)）解釋：如果在一個有限的基體中雜質(zhì)濃度C（x，t）存在梯度分布，則雜質(zhì)將會產(chǎn)生擴散運動，雜質(zhì)的擴散流密度J正比于雜質(zhì)濃度梯度𝛛𝐂/𝛛𝐱，比例系數(shù)D定義為雜質(zhì)在基體中的擴散系數(shù)。雜質(zhì)的擴散方向是使雜質(zhì)濃度梯度變小。如果擴散時間足夠長，則雜質(zhì)分布逐漸變得均勻。當(dāng)濃度梯度變小時，擴散減緩。D依賴于擴散溫度、雜質(zhì)的類型以及雜質(zhì)濃度等。 第2卷一.參考題庫(共30題)1.下圖為硅外延生長速度對H2中SiCL4摩爾分量的函數(shù)曲線，試分析曲線走勢，并給出其變化的原因。 2.什么叫集成電路？寫出集成電路發(fā)展的五個時代及晶體管的數(shù)量？3.以P2O5為例，多晶硅中雜質(zhì)擴散的方式及分布情況。4.微波混合集成電路是指工作頻率從300MHz～100kMHz的混合集成電路，可分為分布參數(shù)微波混合集成電路和（）微波混合集成電路兩類。5.晶體的特點是在各不同晶向上的物理性能、機械性能、化學(xué)性能都相同。（）6.采用無定形掩膜的情況下進行注入，若掩蔽膜/襯底界面的雜質(zhì)濃度減少至峰值濃度的1/10000，掩蔽膜的厚度應(yīng)為多少？用注入雜質(zhì)分布的射程和標(biāo)準(zhǔn)偏差寫出表達式。7.簡述在芯片制造中對金屬電極材料有什么要求？8.對于某種薄膜的CVD過程，淀積溫度為900℃，質(zhì)量傳輸系數(shù)hG=10cms-1，表面反應(yīng)速率系數(shù)ks=1×107exp（-1.9eV/kT）cms-1。現(xiàn)有以下兩種淀積系統(tǒng)可供選擇（1）冷壁，石墨支座型；（2）熱壁，堆放硅片型。應(yīng)該選用哪種類型的淀積系統(tǒng)并簡述理由。9.全定制、半定制版圖設(shè)計中用到的單元庫包含（）、（）、（）和（）。10.例舉并描述光刻中使用的兩種曝光光源。11.絲網(wǎng)印刷膜的厚度不隨著刮板移動速度的增加而減小。（）12.拋光片的質(zhì)量檢測項目包括：幾何參數(shù)，直徑、（）、主參考面、副參考面、平整度、彎曲度等；（），電阻率，載流子濃度，遷移率等；晶體質(zhì)量，晶向，位錯密度。13.操作人員的質(zhì)量職責(zé)是什么？14.名詞解釋：CVD、LPCVD、PECVD、VPE、BPSG。（將這些名詞翻譯成中文并做出解釋）。15.位錯的形成原因是（）。A、位錯就是由彈性形變造成的B、位錯就是由重力造成的C、位錯就是由范性形變造成的D、以上答案都不對16.假設(shè)進行一次受固溶度限制的預(yù)淀積擴散，從摻雜玻璃源引入的雜質(zhì)總劑量為Qcm-2。17.分別簡述RVD和GILD的原理，它們的優(yōu)缺點及應(yīng)用方向。18.什么是CMOS技術(shù)？什么是ASIC？19.平行縫焊的工藝參數(shù)有焊接電流、焊接速度、焊輪壓力和焊輪椎頂角。焊輪壓力影響蓋板和焊環(huán)之間高阻點的（）。壓力太大，電阻值下降，對形成焊點不利，焊輪壓力太小，則造成接觸不良，不但形不成良好點。A、電流值B、電阻值C、電壓值20.解釋鋁已經(jīng)被選擇作為微芯片互連金屬的原因。21.分別畫出單大馬士革和雙大馬士革工藝流程圖。22.影響氧化速度的因素有哪些？23.下圖為直流等離子放電的I-V曲線，請分別寫出a-g各段的名稱?？捎米靼雽?dǎo)體制造工藝中離子轟擊的是其中哪一段？試解釋其工作原理。24.給出投影掩模板的定義。投影掩模板和光掩模板的區(qū)別是什么？25.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。（）26.白光照射二氧化硅時，不同的厚度有不同的（）。27.例舉并描出旋轉(zhuǎn)涂膠的4個基本步驟。28.在MEMS加工中，為了精確控制腐蝕深度，有哪幾種腐蝕停止技術(shù)，分別說一下其腐蝕停止原理。29.根據(jù)曝光方式的不同，光學(xué)光刻機可以分成幾類？各有什么優(yōu)缺點？30.值稱為共發(fā)射極電流放大系數(shù)，是晶體管的一個重要參數(shù)，也是檢驗晶體管經(jīng)過硼、砷摻雜后的兩個pn結(jié)質(zhì)量優(yōu)劣的重要標(biāo)志。（）第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: SiCL4濃度較小，SiCL4被氫還原析出硅原子的速度遠小于被釋放出來的硅原子在襯底上生成單晶硅速度，化學(xué)反應(yīng)速度控制外延層的生長速率；增加SiCL4濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，生長速度提高。濃度大到一定程度，化學(xué)反應(yīng)釋放硅原子速度大于硅原子在襯底表面的排列生長速度，此時生長速率受硅原子在襯底表面排列生長的速度控制。進一步增大SiCL4濃度（Y=0.1）生長速率減小；當(dāng)Y=0.27時，逆向反應(yīng)發(fā)生硅被腐蝕；反向腐蝕越嚴(yán)重，生長速率下降，當(dāng)Y>0.28時，只存在腐蝕反應(yīng)。2.參考答案:3.參考答案: 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。4.參考答案:集總參數(shù)5.參考答案:錯誤6.參考答案: 無定形靶內(nèi)的縱向濃度分布可用高斯函數(shù)表示： 其中，Rp為投影射程，ΔRp為投影射程的標(biāo)準(zhǔn)偏差，φ為劑量。以上為濃度與深度的函數(shù)變化關(guān)系。由于離子注入過程的統(tǒng)計特性，離子也有穿透掩蔽膜邊緣的橫向散射，因此分布應(yīng)考慮為二維的，既有橫向也有縱向的標(biāo)準(zhǔn)偏差。射程估算：如果注入離子能量比Ec大很多，則離子在靶內(nèi)主要以電子阻止形式損失能量，可按下式估算射程：R≈K1E1/2如果注入離子的能量E<<Ec，離子在靶內(nèi)主要以核阻止形式損失能量，則得射程R的表達式為：R≈K2E<ec，離子在靶內(nèi)主要以核阻止形式損失能量，則得射程r的表達式為：r≈𝑲𝟐𝑬</ec，離子在靶內(nèi)主要以核阻止形式損失能量，則得射程r的表達式為：r≈𝑲𝟐𝑬7.參考答案: 1、能很好的阻擋材料擴散； 2、高電導(dǎo)率，低歐姆接觸電阻； 3、在半導(dǎo)體和金屬之間有很好的附著能力； 4、抗電遷能力強； 5、在很薄和高溫下具有很好的穩(wěn)定性； 6、抗侵蝕和抗氧化性好。 7、具有高的導(dǎo)電率和純度。 8、與下層存底（通常是二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性。 9、與半導(dǎo)體材料連接時接觸電阻低。 10、能夠淀積出均勻而且沒有“空洞”的薄膜，易于填充通孔。 11、易于光刻和刻蝕，容易制備出精細圖形。 12、很好的耐腐蝕性。 13、在處理和應(yīng)用過程中具有長期的穩(wěn)定性。8.參考答案: 反應(yīng)室類型熱壁：反應(yīng)室腔壁與硅片及支撐件同時加熱。一般為電阻絲加熱，可精確控制反應(yīng)腔溫度和均勻性。適合對溫度控制要求苛刻的化學(xué)反應(yīng)控制淀積系統(tǒng)，腔內(nèi)各處都發(fā)生薄膜生長。冷壁：僅對硅片和支撐件加熱，一般采用輻照加熱和射頻加熱，升降溫快速，但溫度均勻性差，適合對溫度要求不高的質(zhì)量輸運控制。冷壁系統(tǒng)能夠降低在側(cè)壁上的淀積，減小了反應(yīng)劑的損耗，也減小壁上顆粒剝離對淀積薄膜質(zhì)量的影響。9.參考答案:符號圖；抽象圖；線路圖；版圖10.參考答案:汞燈，高壓汞燈，電流通過裝有氙汞氣體的管子產(chǎn)生電弧放電，這個電弧發(fā)射出一個特征光譜，包括240納米到500納米之間有用的紫外輻射準(zhǔn)分子激光，準(zhǔn)分子是不穩(wěn)定分子是有惰性氣體原子和鹵素構(gòu)成只存在與準(zhǔn)穩(wěn)定激發(fā)態(tài)。11.參考答案:錯誤12.參考答案:厚度；電學(xué)參數(shù)13.參考答案: 操作人員的質(zhì)量職責(zé)是：（1）按規(guī)定接受培訓(xùn)考核，以達到所要求的技能、能力和知識；（2）嚴(yán)格按工藝規(guī)范和工藝文件進行操作，對工藝質(zhì)量負責(zé)；（3）按規(guī)定填寫質(zhì)量記錄，對其準(zhǔn)確性、完整性負責(zé)；（4）做好所使用的儀器、設(shè)備、工具的日常維護保養(yǎng)工作；（6）對違章作業(yè)造成的質(zhì)量事故負直接責(zé)任。14.參考答案:15.參考答案:C16.參考答案: （1）如果這次預(yù)淀積進行了總共t分鐘，若預(yù)淀積溫度不變，引入3Qcm-2的雜質(zhì)需要多長時間？（2）預(yù)淀積后再進行推進擴散，要求推進的雜質(zhì)足夠深，使得最后表面雜質(zhì)濃度等于其固溶度Cs的1%。若已知預(yù)淀積過程中的（Dt）predop，推導(dǎo)出推進擴散過程中（Dt）drive-in的表達式。17.參考答案: 快速氣相摻雜（RVD，RapidVapor-phaseDoping）利用快速熱處理過程（RTP）將處在摻雜劑氣氛中的硅片快速均勻地加熱至所需要的溫度，同時摻雜劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生雜質(zhì)原子，雜質(zhì)原子直接從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楸还璞砻嫖降墓虘B(tài)，然后進行固相擴散，完成摻雜目的。同普通擴散爐中的摻雜不同，快速氣相摻雜在硅片表面上并未形成含有雜質(zhì)的玻璃層；同離子注入相比（特別是在淺結(jié)的應(yīng)用上），RVD技術(shù)的潛在優(yōu)勢是：它并不受注入所帶來的一些效應(yīng)的影響；對于選擇擴散來說，采用快速氣相摻雜工藝仍需要掩膜。另外，快速氣相摻雜仍然要在較高的溫度下完成。雜質(zhì)分布是非理想的指數(shù)形式，類似固態(tài)擴散，其峰值處于表面處。氣體浸沒激光摻雜（GILD://GasImmersionLaserDoping）用準(zhǔn)分子激光器（308nm）產(chǎn)生高能量密度（0.5—2.0J/cm2）的短脈沖（20-100ns）激光，照射處于氣態(tài)源中的硅表面；硅表面因吸收能量而變?yōu)橐后w層；同時氣態(tài)摻雜源由于熱解或光解作用產(chǎn)生雜質(zhì)原子；通過液相擴散，雜質(zhì)原子進入這個很薄的液體層，溶解在液體層中的雜質(zhì)擴散速度比在固體中高八個數(shù)量級以上，因而雜質(zhì)快速并均勻地擴散到整個熔化層中。 當(dāng)激光照射停止后，已經(jīng)摻有雜質(zhì)的液體層通過固相外延轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)結(jié)晶體。由液體變?yōu)楣虘B(tài)結(jié)晶體的速度非?？?。在結(jié)晶的同時，雜質(zhì)也進入激活的晶格位置，不需要近一步退火過程，而且摻雜只發(fā)生在表面的一薄層內(nèi)。由于硅表面受高能激光照射的時間很短，而且能量又幾乎都被表面吸收，硅體內(nèi)仍處于低溫狀態(tài)，不會發(fā)生擴散現(xiàn)象，體內(nèi)的雜質(zhì)分布沒有受到任何擾動。硅表面溶化層的深度由激光束的能量和脈沖時間所決定。因此，可根據(jù)需要控制激光能量密度和脈沖時間達到控制摻雜深度的目的。18.參考答案:CMOS（互補型金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)：將成對的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）集成在一塊硅片上。使集成電路有功耗低，工作電壓范圍寬，邏輯擺幅大，使電路抗干擾能力強，隔離柵結(jié)構(gòu)使CMOS器件的輸入電阻極大，從而使CMOS期間驅(qū)動同類邏輯門的能力比其他系列強得多。 ASIC://（Application?Specific?Integrated?Circuits）專用集成電路，是指應(yīng)特定用戶要求或特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計、制造的集成電路。優(yōu)點是：體積小，重量輕，功耗低，可靠性好，易于獲得高性能，保密性好，大批量應(yīng)用時顯著降低成本。19.參考答案:B20.參考答案:（1）鋁與P型硅及高濃度N型硅均能形成低歐姆接觸； （2）電阻率低； （3）與SiO2粘附性強，無需粘附層-----鋁很容易和二氧化硅反應(yīng)，加熱形成氧化鋁； （4）能單獨作為金屬化布線，工藝簡單； （5）能用電阻絲加熱蒸發(fā)，工藝簡單； （6）鋁互連線與內(nèi)引線鍵合容易； （7）能輕易淀積在硅片上，可用濕法刻蝕而不影響下層薄膜。綜上所述，在硅IC制造業(yè)中，鋁和它的主要過程是兼容的，電阻低，可不加接觸層、粘附層和阻擋層等，工藝簡單，產(chǎn)品價格低廉。21.參考答案: 22.參考答案:摻雜物、晶體晶向、壓力、溫度、水蒸氣。23.參考答案: ab段為無光放電區(qū)；bc段為湯生放電；c點為放電的著火點，cd段為前期輝光放電；de段為正常輝光放電區(qū)ef段為反常輝光放電；fg段為電弧放電。 正常輝光放電區(qū)—de段，電流的增加與電壓無關(guān)，只與陰極上產(chǎn)生輝光的表面積有關(guān)。在這個區(qū)域內(nèi)，陰極的有效放電面積隨電流增加而增大，而陰極有效放電區(qū)內(nèi)的電流密度保持恒定。 在這一階段，導(dǎo)電的粒子數(shù)目大大增加，在碰撞過程中轉(zhuǎn)移的能量也足夠高，因此會產(chǎn)生明顯的輝光，維持輝光放電的電壓較低，而且不變。氣體擊穿之后，