微电子工艺原理习题
一、填空题
1．传统集成电路制造工艺的发展以的出现作为大致的分界线，现代集成电路制造工艺进入超大规模集成电路后又以工艺的作为划分标志。
9．按照功能和用途进行分类，集成电路可以分为数字集成电路和模拟集成电路两类。
2．能提供多余空穴的杂质称为受主杂质，P型半导体中的多子是空穴。
10．能提供多余电子的杂质称为施主杂质，N型半导体中的少子是空穴。
6．目前常用的两种掺杂技术是扩散和离子注入。
3．多晶硅转变成单晶硅的实质是原子按统一规则进行重新排列。
4．单晶硅拉制过程中引晶阶段的温度选择非常重要，温度过高时会造成籽晶会被融化，温度过低时会形成多晶。
12．单晶硅的性能测试涉及到物理性能的测试、电气参数的测试和缺陷检验等多个方面。
注：单晶：由分子、原子或离子按统一规则周期性排列构成的晶体。
多晶：由若干个取向不同的小单晶构成的晶体
从多晶硅制备单晶的三个条件：
单晶硅的制备方法：直拉法(Czochralski，CZ法)和悬浮区熔法(Float-Zone，FZ) 多晶硅的制备：三氯氢硅还原法
直拉硅单晶的工艺步骤：引晶→缩颈（收颈）→放肩→收肩（转肩）→等径生长→收尾。直拉法拉制较大直径的单晶，但氧碳含量高，悬浮区熔法拉制直径小，但纯度高。5．SiO
2
网络中氧的存在有两种形式，其中桥联氧原子浓度越高，网络的强度越强；非桥联氧原子浓度越高，网络的强度越弱。
13．SiO
2中掺入杂质的种类对SiO
2
网络强度的影响表现在：掺入Ⅲ族元素如硼时，网络强
度增强；掺入Ⅴ族元素如磷时，网络强度减弱。
注：SiO2网络中的氧：桥联氧：Si-O-Si和非桥联氧：Si-O-
7．完整的光刻工艺应包括光刻和刻蚀两部分，随着集成电路生产在微细加工中的进一步细分，后者又可独立成为一个工序。
8．伴随刻蚀工艺实现的图形转换发生在光刻胶层和晶圆层之间。
15．光刻胶又叫光致抗蚀剂，常用的光刻胶分为正胶和负胶两类。注：光刻胶被曝光的部分由可溶性物质变成了非溶性物质，这种光刻胶类型被称为负胶，这种化学变化称为聚合(polymerization)。
相反，光刻胶被曝光的部分由非溶性物质变成了可溶性物质，这种光刻胶类型被称为正胶。
11．固溶体分为替位式固溶体和间隙式固溶体，两类大部分施主和受主杂质都与硅形成替位式固溶体。
注：固溶体：元素B溶入元素A中后仍保持元素A的晶体结构
固溶度：杂质在晶体中的最大溶解度
固溶体分类：
?替位式固溶体杂质占据格点位置
形成替位式固溶体必要条件：溶质原子半径的大小接近溶剂原子半径，若溶质原子半
径与溶剂原子半径相差大于15%，则可能性很小。（几何
有利因素）
大部分施主和受主杂质都与硅形成替位式固溶体
?间隙式固溶体杂质存在间隙中
14．常用的芯片封装方法有金属封装、塑料封装和陶瓷封装。
二、选择题
1．下列有关集成电路发展趋势的描述中，不正确的是 B 。
（A）特征尺寸越来越小（B）晶圆尺寸越来越小
（C）电源电压越来越低（D）时钟频率越来越高
2．下面几种薄膜中，不属于半导体膜的是 B 。
（A）SiO
2
膜（B）单晶硅膜（C）多晶硅膜（D）GaAs膜
8．下面几种材料的薄膜中，不属于介质膜的是 C 。
（A）SiO
2膜（B）Si
3
N
4
膜（C）多晶硅膜（D）Al
2
O
3
膜
注：①制作薄膜的材料很多，其中半导体材料有硅和砷化镓；金属材料有金和铝；无机绝缘材料有二氧化硅、磷硅玻璃、氮化硅、三氧化二铝；半绝缘材料有多晶硅和非晶硅等。此外，还有目前广泛应用于生产的聚酰亚胺类有机绝缘树脂材料等。
②介质膜在半导体生产中用途广泛，主要用于杂质扩散的掩蔽膜、绝缘膜，金属层间介质膜、钝化膜等。主要的介质膜有SiO2、Si3N4、Al2O3、PSG、BPSG等。
3．下列有关芯片封装的描述中不正确是 C 。
（A）金属封装热阻小有良好的散热性能（B）塑料封装机械性能差，导热能力弱（C）金属封装成本低，塑料封装成本高（D）陶瓷封装的气密性好，但脆性较高
注：①金属封装：特点：坚固耐用，热阻小有良好的散热性能，有电磁屏蔽作用，但成本高，重量重，体积大
②塑料封装：特点：重量轻，体积小，有利于微型化，节省大量的金属和合金，成本降
低（一般可降低30%-60%）适合于自动化生产，提高了生产效率，但机械性能差，导热能力弱，对电磁不能屏蔽，一般适用于民品。
③陶瓷封装：特点：于集成电路封装，特别是目前用于要求具有气密性好、高可靠性或者
大功率的情况
4．下列选项中属于光刻工艺三要素之一的是 B 。
（A）曝光（B）光刻胶（C）显影（D）刻蚀
注：光刻三要素：光刻胶、掩膜版和光刻机
5．下列有关扩散的几种描述中不正确的是。
（A）扩散是一种掺杂技术。（B）扩散有气态扩散、液态扩散和固态扩散三种。
（C）替位型杂质在硅中的扩散方式有替代扩散、空位扩散以及间隙扩散三种。
（D）替位型杂质的掺入不会改变材料的电学性质。
注：杂质在硅中的扩散运动通过空位机制、间隙机制实现。
6．下列关于光刻胶的描述中正确的是 C 。
（A）负胶具有较高的固有分辨率（B）正胶成本低，适合大批量生产
（C）正胶的分辨率高，抗干法腐蚀能力强（D）负胶粘附性差，抗湿法腐蚀能力弱
注：
7．硅片中同时有浅施主和浅受主时，导电类型和载流子浓度由 A 决定。
（A）杂质浓度差（B）施主杂质（C）受主杂质（D）杂质浓度和
9．下列因素中对扩散系数大小不会造成影响的是。
（A）温度（B）杂质种类（C）扩散环境（D）杂质浓度变化率
注：硅、锗中的Ⅲ、Ⅴ族杂质的电离能都很小，所以受主能级很接近于价带顶，施主能及很接近于导带底。通常将这些杂质能级称为浅能级，将产生浅能级的杂质称为浅能级杂质
施主杂质和受主杂质间有相互抵消的作用，即为杂质的补偿作用
10．关于干法刻蚀的正确描述是 B 。
（A）化学性刻蚀选择比高且是各向异性刻蚀；
（B）反应离子刻蚀（RIE）兼具各向异性与高选择比等优点；
（C）化学性刻蚀方向性好，可获得接近垂直的刻蚀侧墙；
（D）物理性刻蚀的选择性好。
注：①刻蚀工艺分类：
湿法刻蚀（ WET ETCHING ）：利用液态化学试剂或溶液与待刻材料反应生成可溶性
化合物，达到刻蚀的效果。
干法刻蚀（ DRY ETCHING）：主要指利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基(处于激发态的分子、原子及各种原子基团等)与材料发生化学反应或通过轰击等物理作用而达到刻蚀的目的
②选择比：两种不同材料的刻蚀速率比值。选择比要高是指刻蚀时待刻材料的刻蚀速率要远远大于不需刻蚀材料的刻蚀速率。实际上，光刻胶和衬底在刻蚀过程中也会被小部分的刻蚀，因此刻蚀过程中，要求膜材料与光刻胶以及衬底的选择比很高。
③湿法刻蚀的特点：
设备简单，工艺操作方便，一般的常规生产均能满足要求；
对下层材料有较高的选择比，对器件不会造成等离子体损伤；
各向同性刻蚀性太强，难以控制线宽，分辨率低；
刻蚀剂大多为腐蚀性较强的试剂，安全性较差
④物理性刻蚀：利用辉光放电使气体电离，再通过偏压使正离子加速，溅击在待刻膜层表面，将待刻材料的原子击出。
特点：
刻蚀方向性好，可获得接近垂直的刻蚀侧墙；
离子的溅击面太广，掩蔽层也会遭到刻蚀，使得刻蚀选择性降低；
被击出的是非挥发性物质，容易再次淀积，从而使刻蚀速率降低
⑤化学性刻蚀：利用等离子将刻蚀气体电离产生化学活性极强的原子（分子）团，扩散至待刻膜层表面，与待刻材料反应生成挥发性物质，被真空设备抽离排出。
特点：
具有类似于湿法刻蚀的优缺点：选择比高但却是各向同性刻蚀，线宽控制性差。
⑥目前最广泛使用的是将物理性刻蚀与化学性刻蚀结合在一起的反应离子刻蚀（RIE），这种刻蚀方法兼具各向异性与高选择比等有点
⑦在工业生产中一般以3μm线宽为界限，小于3μm普遍应用干法刻蚀技术。
三、判断题
1. 微电子学，即微型电子学，其核心是集成电路。（√）
2．按功能分类，集成电路可以分为双极型、MOS型和BiMOS型。（）
3．硅片中同时有浅施主和浅受主时，导电类型和载流子浓度数量由杂质浓度差决定。（√）
4．施主杂质的溶解度，将随晶体中的受主杂质含量的增加而增大。（）
5．在半导体生产中SiO
膜作为杂质选择性扩散的掩蔽膜适用于任何杂质。（×）
2
注：SiO2膜在半导体生产中的作用
（1）作为杂质选择扩散的掩蔽膜
A. 掩蔽作用：膜能阻挡杂质向半导体中扩散的能力。
a. 杂质在SiO2中并不是不扩散，只是扩散系数较小；
b. 并不是所有的杂质都能用SiO2来掩蔽（如Al、GaIn等杂质在SiO2中的扩散系数比在Si中大，不能用来掩蔽）。
B. 掩蔽条件：DSiO2< 6．方块电阻反映了单位面积扩散进去的杂质的总量，扩散的杂质越多，方块电阻越大。所以可以通过测方块电阻来检测扩散进去的单位面积的杂质量。（） 7．插塞是用来连接上下两层金属的导电材料，常用插塞为钨插塞。（√） 注：插塞的定义：用来连接上下两层金属的导电材料。常用钨材料，因为钨具有比铝好的通孔填充性。称为钨插塞。 8．旋涂玻璃法平坦化工艺可实现全局平坦化，化学机械抛光可实现局部平坦化。（×）注：① ②玻璃（热熔）回流法 ③旋涂膜层法（SOG） ④化学机械抛光法（CMP） 9．被曝光的部分由可溶性物质变成了非溶性物质的光刻胶称为正胶。（×） 19．被曝光的部分由可溶性物质变成了非溶性物质的光刻胶称为负胶。（√）10．光敏度由曝光效率决定，正胶比负胶有更高的曝光效率，故正胶的光敏度大。（√）注：光敏度：指光刻胶完成所需图形曝光的最小曝光剂量 ?光敏度由曝光效率决定，正胶比负胶有更高的曝光效率，故正胶的光敏度大，光 敏度大可减小曝光时间。 ?实际工艺中对光刻胶光敏度的要求是有限制的，如果光刻胶的光敏度过高，室温 下就可能发生热反应，这将使光刻胶的存储时间减少。 11. 特征尺寸越来越大是集成电路的发展趋势之一。（×） 12．杂质在硅中的溶解度是集成电路制造过程中选择杂质的重要依据。（） 18．受主杂质的溶解度，将随晶体中的施主杂质含量的增加而增大。（） 13．在单晶硅的两种拉制方法中，悬浮区熔法较直拉法更易拉制大直径单晶硅。（×）注：悬浮区熔法制单晶的特点： 14．SiO 2网络中氧的存在有两种形式（桥联氧和非桥联氧），其中桥联氧原子浓度越高，网 络的强度越强。（ √ ） 15．菲克扩散定律x N D J ??-=中的负号表示扩散方向与杂质浓度的增加方向相反。（ √ ） 16．光刻胶的对比度会直接影响到曝光后光刻胶膜的倾角和线宽。（ √ ） 17．刻蚀工艺实现的图形转换发生在掩膜版和光刻胶层之间。（ × ） 20. 磨料、抛光垫、抛光压力和选择比是影响CMP 抛光质量的重要因素。（ √ ） 注：影响CMP 质量的因素为：磨料、抛光垫环境调节器、抛光垫、抛光压力和选择比 四、简答题 5．简述由多晶硅制备单晶硅的三个具体条件；目前由多晶硅制备单晶硅的主要方法有哪两种，两种方法各有什么特点？ 答：①从多晶硅制备单晶的三个条件： ②单晶硅的制备方法：直拉法(Czochralski ，CZ 法和悬浮区熔法(Float-Zone ，FZ) 悬浮区熔法制单晶的特点： 2．简述半导体生产中常用薄膜的种类及用途。薄膜的制备方法分哪两类？并举例说明两类制备方法各自的特点。 答：①半导体器件制备过程中要使用多种薄膜，例如：起表面保护、钝化和隔离作用的绝缘介质膜；作为器件工作区的外延膜；实现定域工艺的掩蔽膜；作为电极引线和栅电极的金属膜及多晶硅膜等。 ②制作薄膜的材料很多，其中半导体材料有硅和砷化镓；金属材料有金和铝；无机绝缘材料有二氧化硅、磷硅玻璃、氮化硅、三氧化二铝；半绝缘材料有多晶硅和非晶硅等。此外，还有目前广泛应用于生产的聚酰亚胺类有机绝缘树脂材料等。 ③制备薄膜的方法概括起来可分为间接生长法和直接生长法两大类。 (1) 间接生长法。间接生长法是指制备薄膜所需要的原子或分子是由含其组元的化合物通过氧化、还原或热分解等化学反应而得到的。这种方法设备简单、容易控制、重复性好、适宜大批量生产，工业上应用广泛，如气相外延、热生长氧化和化学气相淀积等。 (2) 直接生长法。直接生长法是指将源直接转移到衬底上形成薄膜，不经过中间化学反应，如液相外延、分子束外延、真空蒸发、溅射和涂敷等 3．双极型集成电路制造中常用的隔离技术有哪些？说明各自的优缺点。 答： PN结隔离的方法：利用反向偏置的PN结具有高阻的特性来达到元件之间相互绝缘的目的。 优点：这种方法较简单方便 缺点：制成的元件和芯片尺寸较大，寄生效应严重，不耐高压和辐射，从而影响电路性能的提高，它仅能适用于一般的场合 当对电路的性能和使用要求较高时可采用以下隔离方法： 介质隔离方法：如电路元件之间的绝缘是依靠二氧化硅等介质层来实现的 等平面隔离方法：它的底壁仍是PN结隔离，而侧壁采用了介质隔离。 4．什么是小岛？简述小岛产生的原因。 答：小岛是指残留在光刻窗口上的小面积待刻膜层，掺杂时这些小岛会阻挡杂质的进入，影响器件的性能。 产生小岛的原因有如下几个方面： ?掩膜版：掩膜版上遮光区的小孔（负胶工艺）和透光区的铬点（正胶工艺）会影响光 刻胶的曝光而产生小岛； ?杂质：光刻胶中颗粒状的不溶性杂质残留在Wafer表面，使得被杂质覆盖的二氧化硅 未被腐蚀而形成小岛； ?曝光：曝光过度，造成显影不净，光刻胶残留在薄膜表面，刻蚀后产生小岛。 7．什么是溶胶？简述溶胶产生的原因。 答：在显影或刻蚀时，Wafer表面的光刻胶膜会起皱或大面积脱落，这种现象即为溶胶，也叫脱胶。 溶胶出现的原因有如下几个方面： ?工艺湿度太高； ?Wafer（晶圆）表面的膜层不干净； ?前烘不足或过度； ?曝光或显影不合适。 8. 什么是键合？键合的具体方法有哪些？键合质量的检查涉及哪几项内容？ 答：定义：用细金属丝将芯片上的电极引线和底座外引线互连的过程。 键合的方法：热压键合、超声键合和热超声球键合。 键合质量的检查涉及短路检查、金球键合中心的偏离和键合强度的检验。 微电子工艺原理复习知识点与题库 一、绪论微电子工艺的概述 知识点：集成度、摩尔定律、微电子系统的概念 1集成电路的制作可以分成三个阶段：①硅晶圆片的制作；②集成电路的制作；③集成电路的封装。 2评价发展水平：最小线宽，硅晶圆片直径，DRAM容量 二、晶体结构和晶体生长 知识点： 5金刚石结构特点：共价四面体，内部存在着相当大的“空隙” 6面心立方晶体结构是立方密堆积，(111)面是密排面。 7金刚石结构可有两套面心立方结构套购而成，面心立方晶格又称为立方密排晶格。 8双层密排面的特点：在晶面内原子结合力强，晶面与晶面之间距离较大，结合薄弱。两个双层面间，间距很大，而且共价键稀少，平均两个原子才有一个共价键，致使双层密排面之间结合脆弱 9金刚石晶格晶面的性质：由于{111}双层密排面本身结合牢固，而双层密排面之间相互结合脆弱，在外力作用下，晶体很容易沿着{111}晶面劈裂。 由{111}双层密排面结合牢固，化学腐蚀就比较困难和缓慢，所以腐蚀后容易暴露在表面上。因{111}双层密排面之间距离很大，结合弱，晶格缺陷容易在这里形成和扩展。 {111}双层密排面结合牢固，表明这样的晶面能量低。由于这个原因，在晶体生长中有一种使晶体表面为{111}晶面的趋势。 10肖特基缺陷：如果一个晶格正常位置上的原子跑到表面，在体内产生一个晶格空位，称肖特基缺陷。 11弗伦克尔缺陷：如果一个晶格原子进入间隙，并产生一个空位，间隙原子和空位是同时产生的，这种缺陷为弗伦克尔缺陷。 12堆垛层错：在密堆积的晶体结构中，由于堆积次序发生错乱 13固溶体：当把一种元素B(溶质)引入到另一种元素A(溶剂)的晶体中时，在达到一定浓度之前，不会有新相产生，而仍保持原来晶体A的晶体结构，这样的晶体称为固溶体。 14固溶度：在一定温度和平衡态下，元素B能够溶解到晶体A内的最大浓度，称为这种杂质在晶体中的最大溶解度 15固溶体分类：替位式固溶体，间隙式固溶体 16某种元素能否作为扩散杂质的一个重要标准：看这种杂质的最大固溶度是否大于所要求的表面浓度，如果表面浓度大于杂质的最大固溶度，那么选用这种杂质就无法获得所希望的分布。 题目 三扩散工艺 知识点： I C测试原理解析 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 IC测试原理解析3 存储器和逻辑芯片的测试? ?存储器芯片测试介绍? ?存储器芯片是在特定条件下用来存储数字信息的芯片。存储的信息可以是操作代码，数据文件或者是二者的结合等。根据特性的不同，存储器可以分为以下几类，如表1所示：? ? ?存储器术语的定义? ?在讨论存储器芯片测试之前，有必要先定义一些相关的术语。? ?写入恢复时间(Write?Recovery?Time):一个存储单元在写入操作之后和正确读取之前中间必须等待的时间。? ? ;?保持时间(Hold?Time):输入数据电平在锁存时钟之后必须保持的时间间隔。? ?Pause?Test:存储器内容保持时间的测试。? ?刷新时间(Refresh?Time):存储器刷新的最大时间间隔。? ?建立时间(Setup?Time):输入数据电平在锁存时钟之前必须稳定保持的时间间隔。? ?上升和下降时间(Rise?and?Fall?Times)：功能速度测试是通过重复地进行功能测试，同时改变芯片测试的周期或频率来完成的。测试的周期通常使用二进制搜索的办法来进行改变。这些测试能够测出芯片的最快运行速度。? ?写入恢复(Write?Recovery):一个存储单元在写入操作之后和下一个存储单元能正确读取之前中间必须等待的时间。? ?读取时间(Access?time):通常是指在读使能，片选信号或地址改变到输出端输出新数据的所需的最小时间。读取时间取决于存储器读取时的流程。? ?存储器芯片测试中的功能测试? ?存储器芯片必须经过许多必要的测试以保证其功能正确。这些测试主要用来确保芯片不包含一下类型的错误：? ?存储单元短路：存储单元与电源或者地段路? ?存储单元开路：存储单元在写入时状态不能改变相邻单元短路：根据不同的短路状态，相邻的单元会被写入相同或相反的数据地址? ?开路或短路：这种错误引起一个存储单元对应多个地址或者多个地址对应一个存储单元。这种错误不容易被检测，因为我们一次只能检查输入地址所对应的输出响应，很难确定是哪一个物理地址被真正读取。? ?存储单元干扰：它是指在写入或者读取一个存储单元的时候可能会引起它周围或者相邻的存储单元状态的改变,也就是状态被干扰了。? ?存储器芯片测试时用于错误检测的测试向量? ?测试向量是施加给存储器芯片的一系列的功能，即不同的读和写等的功能组合。它主要用于测试芯片的功能错误。常用的存储器测试向量如下所示，分别介绍一下他们的执行方式以及测试目的.? -------------------------------------------------------------------------------- ?全”0”和全”1”向量:?4n行向量? ?执行方式：对所有单元写”1”再读取验证所有单元。对所有单元写”0”再读取验证所有单元。? ?目的：检查存储单元短路或者开路错误。也能检查相邻单元短路的问题。? 题型名解选择（不定项）填空判断简答论述 1.微生物的特点：种类多，分布广；生长迅速，繁殖速度快；代谢能力强；适应性强，容易培养。 2.工业发酵时微生物的要求: a、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并生成高产量所需的代谢产物； b、可以在易于控制的培养条件下（糖浓度、温度、pH、溶解氧、渗透压）迅速生长和发酵，且所需酶活力高； c、生长速度和反应速度较快，发酵周期短； d、不产生或少产生副产物，便于分离，提高转化率； e、选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体； f、菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性； g、菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素，以保证安全。 h、对需要添加的前体有耐受力，且不将这些前体作碳源利用； 3. 常见工业微生物：氨基酸—谷氨酸棒杆菌放线菌（链霉素四环 素；红霉素等）真菌（青霉素、头孢等） 4. 目的微生物的分离和方法：土样的采取→ 预处理→ 富集培养→ 初 筛→ 多次复筛→ 产品的鉴定→ 菌种保藏 (1)采样a、采样对象: 以采集土壤为主。一般园田土以细菌和放线菌为主，一些野果生长区、果园内，酵母和霉菌较多。采样的对象也可以是植物，腐败物品，某些水域等。 b采样季节：以温度适中，雨量不多的秋初为好。 c采土方式：在选好适当地点后，用小萨子除去表土，取离地面5-15cm 处的土约10g，盛入清洁的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，标记，记录采样时间、地点、环境条件等，以备查考。为了使土样中微生物的数量和类型尽少变化，宜将样品逐步分批寄回，以便及时分离。 (2) 富集培养为了容易分离到所需的菌种，让无关的微生物至少是在数量上不要增加，可以通过配制选择性培养基，选择一定的培养条件来控制。 (3)培养分离尽管通过增殖培养效果显著，但还是处于微生物的混杂生长状态。因此还必须分离，纯化。在这一步，增殖培养的选择性控制条件还应进一步应用，而且控制得细一点，好一点。纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法。 (4)筛选这一步是采用与生产相近的培养基和培养条件，通过三角瓶的容量进行小型发酵试验，以求得适合于工业生产用菌种。 (5)毒性试验 电子科技大学成都学院二零一零至二零一一学年第二学期 集成电路工艺原理课程考试题A卷（120分钟）一张A4纸开卷教师：邓小川 一二三四五六七八九十总分评卷教师 1、名词解释：(7分) 答：Moore law：芯片上所集成的晶体管的数目，每隔18个月翻一番。 特征尺寸：集成电路中半导体器件能够加工的最小尺寸。 Fabless：IC 设计公司，只设计不生产。 SOI：绝缘体上硅。 RTA：快速热退火。 微电子：微型电子电路。 IDM：集成器件制造商。 Chipless：既不生产也不设计芯片，设计IP内核，授权给半导体公司使用。 LOCOS：局部氧化工艺。 STI：浅槽隔离工艺。 2、现在国际上批量生产IC所用的最小线宽大致是多少，是何家企业生产？请 举出三个以上在这种工艺中所采用的新技术（与亚微米工艺相比）？(7分) 答：国际上批量生产IC所用的最小线宽是Intel公司的32nm。 在这种工艺中所采用的新技术有：铜互联；Low-K材料；金属栅；High-K材料；应变硅技术。 3、集成电路制造工艺中，主要有哪两种隔离工艺？目前的主流深亚微米隔离工 艺是哪种器件隔离工艺，为什么？(7分) 答：集成电路制造工艺中，主要有局部氧化工艺－LOCOS；浅槽隔离技术－STI两种隔离工艺。 主流深亚微米隔离工艺是：STI。STI与LOCOS工艺相比，具有以下优点：更有效的器件隔离；显著减小器件表面积；超强的闩锁保护能力；对沟道无 侵蚀；与CMP兼容。 4、在集成电路制造工艺中，轻掺杂漏（LDD）注入工艺是如何减少结和沟道区间的电场，从而防止热载流子的产生？(7分) 答：如果没有LDD形成，在晶体管正常工作时会在结和沟道区之间形成高 IC测试原理解析(第一部分) 本系列一共四章，下面是第一部分，主要讨论芯片开发和生产过程中的IC测试基本原理， 内容覆盖了基本的测试原理，影响测试决策的基本因素以及IC测试中的常用术语。 第一章 数字集成电路测试的基本原理 器件测试的主要目的是保证器件在恶劣的环境条件下能完全实现设计规格书所规定的功能及性能指标。用来完成这一功能的自动测试设备是由计算机控制的。因此，测试工程师必须对计算机科学编程和操作系统有详细的认识。测试工程师必须清楚了解测试设备与器件之间的接口，懂得怎样模拟器件将来的电操作环境，这 样器件被测试的条件类似于将来应用的环境。 首先有一点必须明确的是，测试成本是一个很重要的因素，关键目的之一就是帮助降低器件的生产成本。甚至在优化的条件下，测试成本有时能占到器件总体成本的40%左右。良品率和测试时间必须达到一个平衡，以取得最好的成本效率。 第一节 不同测试目标的考虑 依照器件开发和制造阶段的不同，采用的工艺技术的不同，测试项目种类的不同以及待测器件的不同，测试技术可以分为很多种类。 器件开发阶段的测试包括: ? 特征分析：保证设计的正确性，决定器件的性能参数; ? 产品测试：确保器件的规格和功能正确的前提下减少测试时间提高成本效率 ? 可靠性测试：保证器件能在规定的年限之内能正确工作; ? 来料检查：保证在系统生产过程中所有使用的器件都能满足它本身规格书要求，并能正确工作。 制造阶段的测试包括: ?圆片测试：在圆片测试中，要让测试仪管脚与器件尽可能地靠近，保证电缆，测试仪和器件之间的阻抗匹配，以便于时序调整和矫正。因而探针卡的阻抗匹配和延时问题必须加以考虑。 ? 封装测试：器件插座和测试头之间的电线引起的电感是芯片载体及封装测试的一个首要的考虑因素。 ? 特征分析测试，包括门临界电压、多域临界电压、旁路电容、金属场临界电压、多层间电阻、金属多点接触电阻、扩散层电阻、 接触电阻以及FET寄生漏电等参数测试。 通常的工艺种类包括: ? TTL 生物工程设备 教学大纲 生物科学与工程学院 生物工程教研室编2009年9月第三次修改 编写说明 生物工程设备是生物工程专业的专业核心课程之一，在我系的专业课教学中占有特别重要的地位。生物工程设备是专门研究生物工厂设备的一门学科，是生物工程专业的专业课，在学过的生物工艺，化工原理，生物化学的基础上开设的。生物技术是以基因工程为先导，结合发酵工程、酶工程和生化工程等技术，构成现代生物技术。生物工程设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体。具体内容包括：生化反应器、生化反应物料处理及产物分离纯化设备和辅助系统设备的原理和设计及计算。通过本课程的学习使学生能够了解和掌握发酵工厂常用的发酵设备、分离提取原理及设备。并为学习其他工艺学奠定基础。 为了规范教学，提高我系的生物工程专业课的教学质量，特编写此大纲。 生物工程设备教学大纲，全面系统的介绍发酵工艺的内容，结合本学科的最新成果组织编写。本大纲的内容有：教学目的与要求、教学重点与难点、教学内容、并提供了思考题、教学参考书及课时分配表等。 本大纲由李树立老师编写，教研室集体审定。 生物工程教研室 2009年9月 课时分配表 目录理论教学部分： 第一章概述 第二章物料处理和输送设备 第一节固体物料的处理与粉碎设备 第二节固体物料输送设备 第三节液体物料的输送设备 第三章空气净化除菌设备 第一节空气净化除菌的方法与原理 第二节空气过滤除菌设备及计算 第四章培养基的制备设备 第一节糖蜜原料的稀释与澄清 第二节淀粉质原料的蒸煮糖化设备 第三节啤酒生产麦芽汁的制备 第四节培养基的灭菌 第五章通风发酵设备 第一节机械搅拌通风发酵罐 第二节气升式发酵罐(ALR) 第三节自吸式发酵罐 第四节通风固相发酵设备 第五节其他类型的通风发酵反应器简介第六章嫌气发酵设备 第一节酒精发酵设备 第二节啤酒发酵设备 第三节连续发酵 第七章植物细胞(组织)和动物细胞培养反应器第一节植物细胞(组织)培养反应器 第二节动物细胞培养反应器 第三节微藻培养反应器 第八章生物反应器的比拟放大 第一节生物反应器的放大目的及方法 第二节通气发酵罐的放大设计 第九章过滤、离心与膜分离设备 第一节过滤速度的强化 第二节过滤设备 第三节离心分离设备 第四节膜分离设备 第十章离子交换分离原理及设备 第一节离子交换树脂 第二节离子交换分离原理 第三节离子交换设备 第十一章蒸发与结晶设备 第一节常压与真空蒸发设备 第1章认识半导体和测试设备 更多.. 1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要... 第1节 晶圆、晶片和封装 第3节 半导体技术 第5节 测试系统的种类 第7节 探针卡（ProbeCard） 第2节 自动测试设备 第4节 数字和模拟电路 第6节 测试负载板（LoadBoard）... 第2章半导体测试基础 更多.. 半导体测试程序的目的是控制测试系统硬件以一定的方式保证被测器件达到或超越它的那些被具体定义在器件规格书里的设计指标... 第1节 基础术语 第3节 测试系统 第5节 管脚电路 第2节 正确的测试方法 第4节 PMU 第6节 测试开发基本规则 第3章基于PMU的开短路测试 更多.. Open-Short Test也称为Continuity Test或Contact Test，用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接，并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路... 第1节 测试目的 第2节 测试方法 第4章DC参数测试 更多.. 测试程序流程中的各个测试项之间的关系对DC测试来说是重要的，很多DC测试要求前提条件... 第1节基本术语 第3节VOL/IOL 第5节Static IDD 第7节IIL / IIH 第11节High Impedance Curren... 第2节VOH/IOH 第4节Gross IDD 第6节IDDQ & Dynamic IDD 第8节Resistive Input & Outpu... 第12节IOS test 第5章功能测试 更多.. 功能测试是验证DUT是否能正确实现所设计的逻辑功能，为此，需生成测试向量或真值表以检测DUT中的错误，真值表检测错误的能力可用故障覆盖率衡量，测试向量和测试时序组成功能测试的核心... 第1节基础术语 第3节输出数据 第5节Vector Data 第7节Gross Functional Test an... 第9节标准功能测试 第2节测试周期及输入数据 第4节Output Loading for AC Te... 第6节Functional Specification... 第8节Functionally Testing a D... 第6章AC参数测试 更多.. 第1节 测试类型 第1节 晶圆、晶片和封装 微电子工艺原理习题 一、填空题 1．传统集成电路制造工艺的发展以的出现作为大致的分界线，现代集成电路制造工艺进入超大规模集成电路后又以工艺的作为划分标志。 2．能提供多余空穴的杂质称为，P型半导体中的多子是。 3．多晶硅转变成单晶硅的实质是。 4．单晶硅拉制过程中引晶阶段的温度选择非常重要，温度过高时会造成，温度过低时会形成。 5．SiO 2 网络中氧的存在有两种形式，其中原子浓度越高，网络的强度越强；原子浓度越高，网络的强度越弱。 6．目前常用的两种掺杂技术是和。 7．完整的光刻工艺应包括和两部分，随着集成电路生产在微细加工中的进一步细分，后者又可独立成为一个工序。 8．伴随刻蚀工艺实现的图形转换发生在和之间。 9．按照功能和用途进行分类，集成电路可以分为和两类。 10．能提供多余电子的杂质称为，N型半导体中的少子是。11．固溶体分为替位式固溶体和间隙式固溶体，两类大部分施主和受主杂质都与硅形成 固溶体。 12．单晶硅的性能测试涉及到的测试、的测试和缺陷检验等多个方面。 13．SiO 2中掺入杂质的种类对SiO 2 网络强度的影响表现在：掺入Ⅲ族元素如硼时，网络强 度；掺入Ⅴ族元素如磷时，网络强度。 14．常用的芯片封装方法有、和陶瓷封装。 15．光刻胶又叫，常用的光刻胶分为和两类。 1．下列有关集成电路发展趋势的描述中，不正确的是。 （A）特征尺寸越来越小（B）晶圆尺寸越来越小 （C）电源电压越来越低（D）时钟频率越来越高 2．下面几种薄膜中，不属于半导体膜的是。 （A）SiO 2 膜（B）单晶硅膜（C）多晶硅膜（D）GaAs膜 3．下列有关芯片封装的描述中不正确是。 （A）金属封装热阻小有良好的散热性能（B）塑料封装机械性能差，导热能力弱（C）金属封装成本低，塑料封装成本高（D）陶瓷封装的气密性好，但脆性较高4．下列选项中属于光刻工艺三要素之一的是。 （A）曝光（B）光刻胶（C）显影（D）刻蚀 5．下列有关扩散的几种描述中不正确的是。 （A）扩散是一种掺杂技术。（B）扩散有气态扩散、液态扩散和固态扩散三种。（C）替位型杂质在硅中的扩散方式有替代扩散、空位扩散以及间隙扩散三种。（D）替位型杂质的掺入不会改变材料的电学性质。 6．下列关于光刻胶的描述中正确的是。 （A）负胶具有较高的固有分辨率（B）正胶成本低，适合大批量生产（C）正胶的分辨率高，抗干法腐蚀能力强（D）负胶粘附性差，抗湿法腐蚀能力弱7．硅片中同时有浅施主和浅受主时，导电类型和载流子浓度由决定。 （A）杂质浓度差（B）施主杂质（C）受主杂质（D）杂质浓度和 8．下面几种材料的薄膜中，不属于介质膜的是。 （A）SiO 2膜（B）Si 3 N 4 膜（C）多晶硅膜（D）Al 2 O 3 膜 9．下列因素中对扩散系数大小不会造成影响的是。 （A）温度（B）杂质种类（C）扩散环境（D）杂质浓度变化率10．关于干法刻蚀的正确描述是。 （A）化学性刻蚀选择比高且是各向异性刻蚀； （B）反应离子刻蚀（RIE）兼具各向异性与高选择比等优点； （C）化学性刻蚀方向性好，可获得接近垂直的刻蚀侧墙； （D）物理性刻蚀的选择性好。 1. What is a wafer? What is a substrate? What is a die? 什么是硅片，什么是衬底，什么是芯片 答：硅片是指由单晶硅切成的薄片；芯片也称为管芯（单数和复数芯片或集成电路）；硅圆片通常称为衬底。 2. List the three major trends associated with improvement in microchip fabrication technology, and give a short description of each trend. 列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势，简要描述每个趋势 答:提高芯片性能:器件做得越小，在芯片上放置得越紧密，芯片的速度就会提高。 提高芯片可靠性：芯片可靠性致力于趋于芯片寿命的功能的能力。为提高器件的可靠性，不间断地分析制造工艺。 降低芯片成本：半导体微芯片的价格一直持续下降。 3. What is the chip critical dimension (CD)? Why is this dimension important? 什么是芯片的关键尺寸，这种尺寸为何重要 答：芯片的关键尺寸（CD）是指硅片上的最小特征尺寸； 因为我们将CD作为定义制造复杂性水平的标准，也就是如果你拥有在硅片某种CD的能力，那你就能加工其他所有特征尺寸，由于这些尺寸更大，因此更容易产生。 4. Describe scaling and its importance in chip design. 描述按比例缩小以及在芯片设计中的重要性 答：按比例缩小：芯片上的器件尺寸相应缩小是按比例进行的 重要性：为了优电学性能，多有尺寸必须同时减小或按比例缩小。 5. What is Moore's law and what does it predict? 什么是摩尔定律，它预测了什么 答：摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数，月每隔18个月便会增加1倍，性能也将提升1倍。 预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番。 第二章 6. What is the advantage of gallium arsenide over silicon? 砷化镓相对于硅的优点是什么 答：优点：具有比硅更高的电子迁移率；减小寄生电容和信号损耗的特性；集成电路的速度比硅电路更快；材料的电阻率更大。 7. What is the primary disadvantage of gallium arsenide over silicon? 砷化镓相对于硅的主要缺点是什么 答：主要缺点：缺乏天然氧化物；材料的脆性；成本比硅高10倍；有剧毒性在设备，工艺和废物清除设施中特别控制。 陕西科技大学 试题纸（1） 生物工艺原理参考答案与评分标准 一、名词解释（共10分） 每一题2分，意思正确，但叙述不完全一样适当扣分。 1．precursor ：前体：指某些化合物加入到培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去，而其自 身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。 2．oxygen uptake rate ：耗氧速率：指单位体积的培养液在单位 时间的耗氧量。单位为 mmol O 2/(L · h)，用 r 表示 3．fed-batch fermentation ：半分批发酵是指先将一定量底物装入罐内，在适宜条件下接种使反应开始。反应过程 中，将特定的限制性底物送入反应器，以控制罐内限制性底物浓度在一定范围，反应终止将全部反应物取出。 4．high throughput screening ：高通量筛选是将许多模型固定在各自不同的载体上，用机器人加样，培养后用计算 机记录结果，并进行分析，使筛选从繁重的劳动中解脱出来，实现大规模筛选。 5．Yx/s ：以机质的消耗为基准的菌体的得率系数。 二、下列各空中填入适当的词（每空一分） 1．菌种保藏的原理主要根据菌种的 生理生化 特点，人为地创造条件，使菌种的代谢活动处于 休眠状 态 。生产使用时，需进行 活化和扩培 ，其操作可分为 实验室扩培 和 生产车间扩培 。 目前，工业微生物使用菌种的趋势是从 野生菌到变异菌 ，从 自然选育转向代谢育种 ，从 从诱发基因突变 转向基因重组的定向育种 。 ２．制备发酵培养基时，首先应注意 慢速利用碳源 和 快速利用碳源 的相互配合，其次，还要考虑适当 的 碳氮比 比；还要注意生理 酸性盐 和 生理碱性盐 的加入和搭配，从而保证整个发酵过程p Ｈ能维持在 稳定 的状态。 ３．在淀粉的水解方法中， 酶法 法水解糖的质量最好，因为该法是在 酶的 作用下完成的，其反 应条件 温和 。而 酸法 生产淀粉水解糖时易发生葡萄糖的 复合 和 分解 反应，该反应的发生影响菌体的生长和代谢产物的形成。 ４．在酿造酒的生产中，需要控制 适当 的通风，使生成 足够 的酵母细胞，能够在 一定 的时间内，将糖转化为 酒精 和 二氧化碳 。否则由于酵母的 好氧生活 而损失 酒精 。 ５．甲烷发酵可分为 产酸 阶段和 产甲烷 阶段。参与甲烷发酵的微生物有 产酸菌 和 非产酸菌/产气菌 ，发酵液中，这两种菌的数量 相当 ，达 106 个/毫升。 ６．在batch fermentation 中，基质比消耗速率（ν）为)(/X c Y v s X X -或dt S dc X c )()(1，产物的比形成速率（Q p ） 第一章： 1.看懂这是一个三极管 利用基区、发射区扩散形成电阻的结构2.看懂电极 外延层电阻结构 3.看懂电极 MOS集成电路中的多晶硅电阻 4.电容结构包括哪些要素？ 两端是金属，中间是介电材料。 集成电路中电容的结构5.这是电容结构 Pn结位于空间电荷区，是一个电容结构。 PN结电容结构 6. MOS场效应晶体管中以SiO2为栅极层 MOS场效应晶体管电容结构 7.有源器件？ 二极管，三极管，MOS管 集成电路中二极管的基本结构 8.看懂二极管，三极管的结构 集成电路中二极管的结构 9.三极管分清npn与pnp？有什么区别？怎么画的？ 结构上，NPN三极管的中间是P区（空穴导电区），两端是N区（自由电子导电区），而PNP三极管正相反。 使用上，NPN三极管工作时是集电极接高电压， 发射极接低电压，基极输入电压升高时趋向导通，基极输 入电压降低时趋向截止；而PNP三极管工作时则是集电极 接低电压，发射极接高电压，基极输入电压升高时趋向截 止，基极输入电压降低时趋向导通。 晶体管的基本结构 10.什么叫NMOS?什么叫PMOS？ PMOS是指利用空穴来传导电性信号的金氧半导体。 NMOS是指利用电子来访传导电性信号的金氧半晶体管。 MOS管的结构图和示意图 11.集成电路包括哪些阶段？核心阶段？ 阶段: 硅片（晶圆）的制备、掩膜版的制作、硅片的制造及元器件封装 集成电路制造的阶段划分 半导体芯片的制造框图 半导体芯片制造的关键工艺 12.硅的基本性质？它的优点？ 硅的禁带宽度较大（1.12eV），硅半导体的工作温度可以高达200℃。硅片表面可以氧化出稳定且对掺杂杂质有极好阻挡作用的氧化层（SiO2） 优点： (1)硅的丰裕度硅是地球上第二丰富的元素，占到地壳成分的25%，经合理加工，硅能够提纯到半导体制造所需的足够高的纯度，而消耗的成本比较低。 (2)更高的熔化温度允许更宽的工艺容限硅的熔点是1412℃，远高于锗937℃的熔点，更高的熔点使得硅可以承受高温工艺。 (3)更宽的工作温度范围用硅制造的半导体器件可以工作在比锗制造的半导体器件更宽的温度范围，增加了半导体器件的应用范围和可靠性。 (4)氧化硅的自然生成硅表面有能够自然生长氧化硅(SiO2)的能力，SiO2是一种高质量、稳定的电绝缘材料，而且能充当优质的化学阻挡层以保护硅不受外部沾污。 13.硅生长有哪两个生长方法？用于什么样的地方？ (1)直拉法(CZ) 直拉法生长单晶硅是将熔化了的半导体级多晶硅变成有正确晶向并被掺杂成N型或P型的固体硅锭。均匀的大直径晶体 (2)区熔法 区熔法是另一种单晶生长方法，它所生产的单晶硅中含氧量非常少，能生产目前为止最纯的单晶硅。 第二章 1.隔离分为哪些？怎么样来做隔离？ ①PN结隔离 未加正向偏压的PN结几乎无电流流动，因而PN结可作器件隔离用，双极型集成电路中的隔离主要采用PN结隔离。 本系列一共四章，下面是第一部分，主要讨论芯片开发和生产过程中的IC测试基本原理，内容覆盖了基本的测试原理，影响测试决策的基本因素以及IC测试中的常用术语。 器件测试的主要目的是保证器件在恶劣的环境条件下能完全实现设计规格书所规定的功能及性能指标。用来完成这一功能的自动测试设备是由计算机控制的。因此，测试工程师必须对计算机科学编程和操作系统有详细的认识。测试工程师必须清楚了解测试设备与器件之间的接口，懂得怎样模拟器件将来的电操作环境，这样器件被测试的条件类似于将来应用的环境。 首先有一点必须明确的是，测试成本是一个很重要的因素，关键目的之一就是帮助降低器件的生产成本。甚至在优化的条件下，测试成本有时能占到器件总体成本的40%左右。良品率和测试时间必须达到一个平衡，以取得最好的成本效率。 第一节不同测试目标的考虑 依照器件开发和制造阶段的不同，采用的工艺技术的不同，测试项目种类的不同以及待测器件的不同，测试技术可以分为很多种类。 器件开发阶段的测试包括: ·特征分析：保证设计的正确性，决定器件的性能参数; ·产品测试：确保器件的规格和功能正确的前提下减少测试时间提高成本效率 ·可靠性测试：保证器件能在规定的年限之内能正确工作; ·来料检查：保证在系统生产过程中所有使用的器件都能满足它本身规格书要求，并能正确工作。 制造阶段的测试包括: ·圆片测试：在圆片测试中，要让测试仪管脚与器件尽可能地靠近，保证电缆，测试仪和器件之间的阻抗匹配，以便于时序调整和矫正。因而探针卡的阻抗匹配和延时问题必须加以考虑。 ·封装测试：器件插座和测试头之间的电线引起的电感是芯片载体及封装测试的一个首要的考虑因素。·特征分析测试，包括门临界电压、多域临界电压、旁路电容、金属场临界电压、多层间电阻、金属多点接触电阻、扩散层电阻、接触电阻以及FET寄生漏电等参数测试。 通常的工艺种类包括: · TTL · ECL · CMOS · NMOS · Others 通常的测试项目种类: ·功能测试：真值表，算法向量生成。 ·直流参数测试：开路/短路测试，输出驱动电流测试，漏电电源测试，电源电流测试，转换电平测试等。·交流参数测试：传输延迟测试，建立保持时间测试，功能速度测试，存取时间测试，刷新/等待时间测试，上升/下降时间测试。 第二节直流参数测试 直流测试是基于欧姆定律的用来确定器件电参数的稳态测试方法。比如，漏电流测试就是在输入管脚施加电压，这使输入管脚与电源或地之间的电阻上有电流通过，然后测量其该管脚电流的测试。输出驱动电流测试就是在输出管脚上施加一定电流，然后测量该管脚与地或电源之间的电压差。 《生物工艺原理》课程设计说明书 题目：生产10万吨味精厂发酵工段工艺设计 学院：太原科技大学化学与生物工程学院 系别：生物工程系 班级：1142班 学生姓名：刘思 学生学号：201121030205 指导老师：刘仙俊杨艳 2013年12月16-20日 摘要 味精的主要成分是谷氨酸钠，是生活中必不可少一种鲜味剂。本设计是生产纯度为100%商品味精的设计，采用的是中糖发酵、一次等电点提取的发酵方法生产味精。从谷氨酸发酵液中提取出的谷氨酸制成味精要经过谷氨酸加水溶解，用碳酸钠或氢氧化钠中和，经脱色、除铁、钙、镁等离子，再经蒸发浓缩、结晶、分离、干燥、筛选等单元操作，得到高纯度的晶体或粉体味精。本设计对全厂进行了物料衡算、发酵车间热量衡算、无菌空气用量计算。对味精发酵车间进行工艺流程的设计和发酵罐的设计与选型计算。 关键词：味精谷氨酸发酵工艺设计 目录 摘要 (1) 第一章文献综述 (3) 1.1味精的性质 (3) 1.2 味精工业发展历程 (3) 1.3我国味精工业发展现状 (3) 1.3.1 工艺技术进展 (4) 1.3.2 技术指标进展 (4) 1.4 设计任务及目的意义 (5) 1.4.1设计任务： (5) 1.4.2 设计目的和意义 (5) 第二章味精生产工艺 (6) 2.1 味精生产的工艺概述 (6) 2.2 谷氨酸发酵的工艺概述 (7) 第三章谷氨酸发酵车间物料衡算 (9) 3.1工艺技术指标及基础数据 (9) 3.3 100000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表 (11) 第四章连续灭菌和发酵工段能量衡算 (13) 4.1 热量衡算的方法 (13) 4.2 连续灭菌和发酵工段能量衡算 (14) 4.2.1 计算指标（以淀粉质为原料） (14) 4.2.2 培养液连续灭菌用蒸汽量 (15) 4.2.3 培养液冷却用水量 (16) 4.2.4 发酵罐空罐灭菌蒸汽量 (16) 4.2.5 发酵过程产生的热量及冷却用水量 (17) 总结与体会 (18) 参考文献 (19) 华中科技大学2010—2011学年第二学期 电子科学与技术专业《微电子工艺学》试卷（A 卷） 一、判断下列说法的正误，正确的在后面括号中划“√”，错误的在后面括号中划“×”（本大题共12小题，每小题2分，共24分） 1、用来制造MOS 器件最常用的是（100）面的硅片，这是因为（100）面的表面状态更有利于控制MOS 器件开态和关态所要求的阈值电压。（√） 2、在热氧化过程的初始阶段，二氧化硅的生长速率由氧化剂通过二氧化硅层的扩散速率决定，处于线性氧化阶段。（ × ） 3、在一个化学气相淀积工艺中，如果淀积速率是反应速率控制的，则为了显著增大淀积速率，应该增大反应气体流量。（ × ） 4、LPCVD 紧随PECVD 的发展而发展。由660℃降为450℃，采用增强的等离子体，增加淀积能量，即低压和低温。（×） 5、蒸发最大的缺点是不能产生均匀的台阶覆盖，但是可以比较容易的调整淀积合金的组分。（×） 6、化学机械抛光(CMP)带来的一个显著的质量问题是表面微擦痕。小而难以发现的微擦痕导致淀积的金属中存在隐藏区，可能引起同一层金属之间的断路。（√） 7、曝光波长的缩短可以使光刻分辨率线性提高，但同时会使焦深线性减小。如果增大投影物镜的数值孔径，那么在提高光刻分辨率的同时，投影物镜的焦深也会急剧减小，因此在分辨率和焦深之间必须折衷。（ √ ） 8、外延生长过程中杂质的对流扩散效应，特别是高浓度一侧向异侧端的扩散，不仅使界面附近浓 度分布偏离了理想情况下的突变分布而形成缓变，且只有在离界面稍远处才保持理想状态下的均匀分布，使外延层有效厚度变窄。（ × ） 9、在各向同性刻蚀时，薄膜的厚度应该大致大于或等于所要求分辨率的三分之一。如果图形所要求的分辨率远小于薄膜厚度，则必须采用各向异性刻蚀。（ × ） 10、热扩散中的横向扩散通常是纵向结深的75%~85%。先进的MOS 电路不希望发生横向扩散， 因为它会导致沟道长度的减小，影响器件的集成度和性能。（√） 11、离子注入能够重复控制杂质的浓度和深度，因而在几乎所有应用中都优于扩散。（ ×） 12、侧墙用来环绕多晶硅栅，防止更大剂量的源漏注入过于接近沟道以致可能发生源漏穿通。（√） 二、选择填空。 (本大题共8小题，每小题2分，共16分。在每小题给出的四个选项 中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分) 1、微电子器件对加工环境的空气洁净度有着严格的要求。我国洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度标准GB50073-2001中，100级的含义是：每立方米空气中大于等于0.1 m 的悬浮粒子的最大允许个数为（ B ） A 、35； B 、100； C 、102； D 、237。 2、采用二氧化硅薄膜作为栅极氧化层，是利用其具有的（ A 、D ） A 、高电阻率； B 、高化学稳定性； C 、低介电常数； D 、高介电强度。 3、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（A ）。 A. 诱生电荷 B. 鸟嘴效应 C. 陷阱电荷 D. 可移动电荷 4、浸入式光刻技术可以使193 nm 光刻工艺的最小线宽减小到45 nm 以下。它通过采用折射率高的 一、密封线内不准答题。 二、姓名、学号不许涂改，否则试卷无效。 三、考生在答题前应先将姓名、学号、年级和班级填写在指定的方框内。 四、试卷印刷不清楚。可举手向监考教师询问。 注意 陕西科技大学试题纸 课程生物工艺原理（2）班级 学号姓名 一、选择题（共10分） 1．以下产品中不属于微生物代谢产物的是（ ）。 A．味精 B．啤酒 C．“人造肉” D．人生长激素 2．培养基灭菌的目的是（ ） A．杀灭细菌 B．杀灭杂菌 C．杀灭所有微生物 D．杀灭芽孢 3．影响发酵过程中温度变化的因素是（ ） A．微生物分解有机物释放的能量 B．机械搅拌 C．发酵罐散热及水分蒸发 D．B、C都对 4．在发酵中有关氧的利用正确的是（） A．微生物可直接利用空气中的氧 B．微生物只能利用发酵液中溶解氧 C．温度升高，发酵液中溶解氧增多 D．需向发酵液中连续补充空气并不断地搅拌 5．当培养基pH值发生变化时，应该（） A．加酸 B．加碱 C．加缓冲液 D．加培养基 6．酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是（ ） A.碳源供应太充足 B．细胞会发生质壁分离 C.改变了酵母菌的浓度 D．葡萄糖不是酵母菌的原料 7．( )是生物技术产业化，发展大规模生产的最关键环节。 A 细胞工程和基因工程 B 细胞工程和酶工程 C 基因工程和酶工程 D 酶工程和发酵工程 8．在以发酵法生产过程中，发酵成功与否的关键是( )存在。 A 无目标微生物 B 无目标微生物以外的微生物 C 无菌 D 无氧 9．通过影响微生物细胞膜的稳定性，从而影响营养物质吸收的因素是（） A.温度 B. pH C.氧含量 D．前三者的共同作用 10．发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，通常说的乳酸发酵属于（）。 A.厌氧发酵 B．氨基酸发酵 C．液体发酵 D．需氧发酵 二、名词解释（共10分） 1．Inhibition 2．Critical value of dissolved oxygen concentration 3．Growth factor 4．Yp/s 5．Secondary metabolite 三、下列各空中填入适当的词（每空一分，共30分） 1．在batch fermentation 中，基质比消耗速率（）为，产物的比形成速率（Q p）为。在特定条件下，比生长速率（μ）与限制性营养物质的浓度的关系符合Monod方程，即 IC测试原理解析(第三部分) 芯片测试原理讨论在芯片开发和生产过程中芯片测试的基本原理，一共分为四章，下面将要介绍的是第三章。我们在第一章介绍了芯片测试的基本原理；第二章讨论了怎么把这些基本原理应用到存储器和逻辑芯片的测试上；本文主要介绍混合信号芯片的测试；接下来的第四章将会介绍射频/无线芯片的测试。 第三章混合信号芯片测试基础 基于DSP的测试技术 利用基于数字信号处理(DSP)的测试技术来测试混合信号芯片与传统的测试技术相比有许多优势。这些优势包括： 由于能并行地进行参数测试，所以能减少测试时间； 由于能把各个频率的信号分量区分开来(也就是能把噪声和失真从测试频率或者其它频率分量中分离出来)，所以能增加测试的精度和可重复性。 能使用很多数据处理函数，比如说求平均数等，这对混合信号测试非常有用 采样和重建 采样用于把信号从连续信号(模拟信号)转换到离散信号(数字信号)，重建用于实现相反的过程。自动测试设备(A TE)依靠采样和重建给待测芯片(DUT)施加激励信号并测量它们的响应。测试中包含了数学上的和物理上的采样和重建。图1中说明了在测试一个音频接口芯片时用到的各种采样和重建方法。 采样和重建在混合信号测试中的应用 纯数学理论上，如果满足某些条件，连续信号在采样之后可以通过重建完全恢复到原始信号，而没有任何信号本质上的损失。不幸的是，现实世界中总不能如此完美，实际的连续信号和离散信号之间的转换总会有信号的损失。 我们周围物理世界上的许多信号，比如说声波、光束、温度、压力在自然界都是模拟的信号。现今基于信号处理的电子系统都必须先把这些模拟信号转换为能与数字存储，数字传输和数学处理兼容的离散数字信号。接下来可以把这些离散数字信号存储在计算机阵列之中用数字信号处理函数进行必要的数学处理。 重建是采样的反过程。此过程中，被采样的波形(脉冲数字信号)通过一个数模转换器(DAC)和反镜象滤波器一样的硬件电路转换为连续信号波形。重建会在各个采样点之间填补上丢失的波形。DAC和滤波器的组合就是一个重建的过程，可以用图2所示的冲击响应p(t)来表示。 由一个数据序列重建连续时间波形 混合信号测试介绍 最常见的混合信号芯片有：模拟开关，它的晶体管电阻随着数字信号变化；可编程增益放大器(PGAs)，能用数字信号调节输入信号的放大倍数；数模转换电路(D/As or DACs)；模数转换电路(A/Ds or ADCs)；锁相环电路(PLLs)，常用于生成高频基准时钟或者从异步数据流中恢复同步时钟。 1.名词解释 生物技术：应用自然科学和工程学的原理，依靠生物催化剂的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务的技术。 生物转化：微生物的生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，作用于一些化合物的特定部位（基团），使它转变成结构相类似但具有更大经济价值的化合物的生化反应。 种子扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。 生理酸性物质：无机氮源被菌体作为氮源利用后，能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质 生理碱性物质：如硫酸铵，代谢后能产生碱性物质的无机氮源称为生理碱性物质 前体物质：前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。 促进剂：所谓产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。 淀粉的糊化与老化：糊化：指淀粉受热后，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失，互相接触变成糊状液体，即使停止搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象,称为淀粉的糊化。此时的温度称为糊化温度。 淀粉的老化实际上是分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结晶的过程。 DE值：DE值：糖化液中还原糖含量（以葡萄糖计）占干物质的百分率，用以表示淀粉 糖的糖组成。 分叉中间体：糖代谢的中间体，即可以来合成初级代谢产物，又可以来合成次级代谢产物，这种中间体叫分叉中间体，如丙二酰CoＡ。 发酵热：发酵热指的是发酵过程中释放出来的净热量，以J/(m3·h)为单位表示。 2.生物反应过程可分为哪四个部分. （1）原材料预处理 选择物理、化学方法加工 培养基（发酵过程、动植物细胞或组织培养）的配制和灭菌、底物（酶反应过程）的准备。（2）生物催化剂的制备 发酵过程：筛选高产、稳定、易培养的菌种；制备种子。 酶反应过程：选择相应的酶，考虑纯度、添加量等；固定化应提前进行，然后装入酶反应器。 动植物细胞：建立稳定的细胞系。 污水处理：选择适当的降解污染的微生物。 （3）生物反应器及反应条件的选择 主要为活细胞生长或酶反应提供适宜的条件。如温度、pH、DO等。 建立稳定的条件控制系统。 具有方便的参数检测系统。 （4）产物的分离纯化 又称下游过程：用适当的方法将含量比较少的产物从反应液（胞外产物）、细胞中（胞内产物）初步提取出来，然后加以精制，达到最后产品的要求。 方法：吸附法、溶媒萃取法、离子交换法、沉淀法或蒸馏法等。题库---微电子工艺原理
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