“半导体制造技术”题库

半导体基础知识单选题100道及答案解析1. 半导体材料的导电能力介于（）之间。

A. 导体和绝缘体B. 金属和非金属C. 正电荷和负电荷D. 电子和空穴答案：A解析：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。

2. 常见的半导体材料有（）。

A. 硅、锗B. 铜、铝C. 铁、镍D. 金、银答案：A解析：硅和锗是常见的半导体材料。

3. 在纯净的半导体中掺入微量的杂质，其导电能力（）。

A. 不变B. 减弱C. 增强D. 不确定答案：C解析：掺入杂质会增加载流子浓度，从而增强导电能力。

4. 半导体中的载流子包括（）。

A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴D. 质子和中子答案：C解析：半导体中的载流子有电子和空穴。

5. P 型半导体中的多数载流子是（）。

A. 电子B. 空穴C. 正离子D. 负离子答案：B解析：P 型半导体中多数载流子是空穴。

6. N 型半导体中的多数载流子是（）。

A. 电子B. 空穴C. 正离子D. 负离子答案：A解析：N 型半导体中多数载流子是电子。

7. 当半导体两端加上电压时，会形成（）。

A. 电流B. 电阻C. 电容D. 电感答案：A解析：电压作用下，半导体中有电流通过。

8. 半导体的电阻率随温度升高而（）。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 先增大后减小答案：B解析：温度升高，载流子浓度增加，电阻率减小。

9. 二极管的主要特性是（）。

A. 单向导电性B. 放大作用C. 滤波作用D. 储能作用答案：A解析：二极管具有单向导电性。

10. 三极管的三个电极分别是（）。

A. 基极、发射极、集电极B. 正极、负极、地极C. 源极、漏极、栅极D. 阳极、阴极、控制极答案：A解析：三极管的三个电极是基极、发射极、集电极。

11. 场效应管是（）控制器件。

A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：B解析：场效应管是电压控制型器件。

12. 集成电路的基本制造工艺是（）。

A. 光刻B. 蚀刻C. 扩散D. 以上都是答案：D解析：光刻、蚀刻、扩散都是集成电路制造的基本工艺。

选择题：
在半导体制造中，下列哪项技术常用于制作微小电路图案？
A. 化学气相沉积
B. 光刻技术（正确答案）
C. 湿法刻蚀
D. 干法刻蚀
下列哪项是半导体材料的主要特性之一？
A. 良好的导电性
B. 在特定条件下导电性可发生变化（正确答案）
C. 完全绝缘
D. 恒定的电阻值
半导体行业中的“摩尔定律”主要描述了什么？
A. 晶体管数量每两年翻一番（正确答案）
B. 芯片尺寸每年缩小一半
C. 处理器速度每年提升一倍
D. 半导体材料成本逐年下降
下列哪项不是半导体器件的常见类型？
A. 二极管
B. 晶体管（正确答案）
C. 二极管
D. 集成电路
在半导体生产中，下列哪项是衡量芯片制造精度的重要指标？
A. 线程数量
B. 工艺节点（正确答案）
C. 缓存大小
D. 主频速度
下列哪项技术不是半导体存储器的常见类型？
A. DRAM
B. SRAM
C. Flash存储器
D. SSD（正确答案，SSD是固态硬盘，不是半导体存储器类型）
半导体行业中的“FinFET”技术主要用于提升什么？
A. 芯片的尺寸
B. 芯片的功耗
C. 芯片的性能（正确答案）
D. 芯片的成本
下列哪项不是半导体测试中的常见步骤？
A. 功能测试
B. 可靠性测试
C. 外观检查（正确答案）
D. 性能测试
在半导体封装中，下列哪项技术常用于连接芯片与外部电路？
A. 焊接
B. 粘接
C. 引线键合（正确答案）
D. 螺丝固定。

半导体制造技术上海工程技术大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.“摩尔定律”是（）提出的？A:1960 B:1958年 C:1965年 D:1970年答案:C2.第一个晶体管是（）材料晶体管？A:硅 B:锗 C:碳答案:B3.戈登摩尔是（）科学家。

A:德国 B:法国 C:美国 D:英国答案:C4.第一个集成电路在（）被研制。

A:1958 B:1955 C:1965 D:1960答案:A5.（）被称为中国“芯片之父”。

1、A:邓中翰 B:吴德馨 C:许居衍 D:沈绪榜答案:A第二章测试1.硅在地壳中的储量为（）。

A:第一 B:第四 C:第二 D:第三答案:C2.脱氧后的沙子主要以（）的形式。

A:二氧化硅 B:碳化硅 C:硅答案:A3.半导体级硅的纯度（）。

A:99.9999999％ B:99.999999％ C:99.999％ D:99.99999％答案:A4.西门子工艺制备得到的硅为单晶硅。

（）A:错 B:对答案:A5.一片硅片只有一个定位边。

（）A:对 B:错答案:B6.晶面指数（m1 m2 m3）： m1 、m2 、m3分别为晶面在X、Y、Z轴上截距的倒数。

（）A:对 B:错答案:A第三章测试1.通过薄膜淀积方法生长薄膜不消耗衬底的材料。

（）A:对 B:错答案:A2.热氧化法在硅衬底上制备二氧化硅需要消耗硅衬底。

（）A:对 B:错答案:A3.二氧化硅可以与氢氟酸发生反应。

（）A:对 B:错答案:A4.薄膜的密度越大，表明致密性越低。

（）A:错 B:对答案:A5.电阻率，表征导电能力的参数，同一种物质的电阻率在任何情况下都是不变的。

（）A:错 B:对答案:A第四章测试1.光刻本质上是光刻胶的光化学反应。

（）A:错 B:对答案:B2.一个透镜的数值孔径越大就能把更少的衍射光会聚到一点。

（）A:错 B:对答案:A3.使用正胶进行光刻时，晶片上所得到的图形与掩膜版图形相同。

（）A:对 B:错答案:A4.使用负胶进行光刻时，晶片上得到的图形与掩膜版上的图形相反。

1.分别简述RVD和GILD的原理，它们的优缺点及应用方向。

快速气相掺杂(RVD, Rapid Vapor-phase Doping) 利用快速热处理过程(RTP)将处在掺杂剂气氛中的硅片快速均匀地加热至所需要的温度，同时掺杂剂发生反应产生杂质原子，杂质原子直接从气态转变为被硅表面吸附的固态，然后进行固相扩散，完成掺杂目的。

同普通扩散炉中的掺杂不同，快速气相掺杂在硅片表面上并未形成含有杂质的玻璃层；同离子注入相比(特别是在浅结的应用上)，RVD技术的潜在优势是：它并不受注入所带来的一些效应的影响；对于选择扩散来说，采用快速气相掺杂工艺仍需要掩膜。

另外，快速气相掺杂仍然要在较高的温度下完成。

杂质分布是非理想的指数形式，类似固态扩散，其峰值处于表面处。

气体浸没激光掺杂(GILD: Gas Immersion Laser Doping) 用准分子激光器(308nm) 产生高能量密度(0.5—2.0J/cm2)的短脉冲(20-100ns)激光，照射处于气态源中的硅表面；硅表面因吸收能量而变为液体层；同时气态掺杂源由于热解或光解作用产生杂质原子；通过液相扩散，杂质原子进入这个很薄的液体层，溶解在液体层中的杂质扩散速度比在固体中高八个数量级以上，因而杂质快速并均匀地扩散到整个熔化层中。

当激光照射停止后，已经掺有杂质的液体层通过固相外延转变为固态结晶体。

由液体变为固态结晶体的速度非常快。

在结晶的同时，杂质也进入激活的晶格位置，不需要近一步退火过程，而且掺杂只发生在表面的一薄层内。

由于硅表面受高能激光照射的时间很短，而且能量又几乎都被表面吸收，硅体内仍处于低温状态，不会发生扩散现象，体内的杂质分布没有受到任何扰动。

硅表面溶化层的深度由激光束的能量和脉冲时间所决定。

因此，可根据需要控制激光能量密度和脉冲时间达到控制掺杂深度的目的。

2.集成电路制造中有哪几种常见的扩散工艺？各有什么优缺点？扩散工艺分类：按原始杂质源在室温下的相态分类，可分为固态源扩散，液态源扩散和气态源扩散。

1.分别简述RVD和GILD原理，它们优缺陷及应用方向。

迅速气相掺杂(RVD，Rapid Vapor-phase Doping) 运用迅速热解决过程(RTP)将处在掺杂剂氛围中硅片迅速均匀地加热至所需要温度，同步掺杂剂发生反映产生杂质原子，杂质原子直接从气态转变为被硅表面吸附固态，然后进行固相扩散，完毕掺杂目。

同普通扩散炉中掺杂不同，迅速气相掺杂在硅片表面上并未形成具有杂质玻璃层；同离子注入相比(特别是在浅结应用上)，RVD技术潜在优势是：它并不受注入所带来某些效应影响；对于选取扩散来说，采用迅速气相掺杂工艺仍需要掩膜。

此外，迅速气相掺杂依然要在较高温度下完毕。

杂质分布是非抱负指数形式，类似固态扩散，其峰值处在表面处。

气体浸没激光掺杂(GILD：Gas Immersion Laser Doping) 用准分子激光器(308nm) 产生高能量密度(0.5—2.0J/cm2)短脉冲(20-100ns)激光，照射处在气态源中硅表面；硅表面因吸取能量而变为液体层；同步气态掺杂源由于热解或光解作用产生杂质原子；通过液相扩散，杂质原子进入这个很薄液体层，溶解在液体层中杂质扩散速度比在固体中高八个数量级以上，因而杂质迅速并均匀地扩散到整个熔化层中。

当激光照射停止后，已经掺有杂质液体层通过固相外延转变为固态结晶体。

由液体变为固态结晶体速度非常快。

在结晶同步，杂质也进入激活晶格位置，不需要近一步退火过程，并且掺杂只发生在表面一薄层内。

由于硅表面受高能激光照射时间很短，并且能量又几乎都被表面吸取，硅体内仍处在低温状态，不会发生扩散现象，体内杂质分布没有受到任何扰动。

硅表面溶化层深度由激光束能量和脉冲时间所决定。

因而，可依照需要控制激光能量密度和脉冲时间达到控制掺杂深度目。

2.集成电路制造中有哪几种常用扩散工艺？各有什么优缺陷？扩散工艺分类：按原始杂质源在室温下相态分类，可分为固态源扩散，液态源扩散和气态源扩散。

固态源扩散(1). 开管扩散长处：开管扩散重复性和稳定性都较好。

1、问答题热退火用于消除离子注入造成的损伤，温度要低于杂质热扩散的温度，然而，杂质纵向分布仍会出现高斯展宽与拖尾现象，解释其原因。

2、问答题什么是扩散效应？什么是自掺杂效应？这两个效应使得衬底/外延界面杂质分布有怎样的变化？3、问答题说明SiO2的结构和性质，并简述结晶型SiO2和无定形SiO2的区别。

4、问答题从寄生电阻和电容、电迁移两方面说明后道工艺中（Back-End-Of-Line，BEOL）采用铜（Cu）互连和低介电常数（low-k）材料的必要性。

5、问答题写出菲克第一定律和第二定律的表达式，并解释其含义。

6、问答题说明影响氧化速率的因素。

7、问答题CVD淀积过程中两个主要的限制步骤是什么？它们分别在什么情况下会支配整个淀积速率？8、问答题假设进行一次受固溶度限制的预淀积扩散，从掺杂玻璃源引入的杂质总剂量为Qcm-2。

9、问答题什么是溅射产额，其影响因素有哪些？简述这些因素对溅射产额产生的影响。

10、问答题以P2O2为例说明SiO2的掩蔽过程。

11、问答题简述杂质在SiO2的存在形式及如何调节SiO2的物理性质。

12、问答题什么是离子注入的横向效应？同等能量注入时，As和B哪种横向效应更大？为什么？13、问答题简述BOE（或BHF）刻蚀SiO2的原理。

14、问答题简述在热氧化过程中杂质再分布的四种可能情况。

15、问答题下图为直流等离子放电的I-V曲线，请分别写出a-g 各段的名称。

可用作半导体制造工艺中离子轰击的是其中哪一段？试解释其工作原理。

16、问答题简述电子束光刻的光栅扫描方法和矢量扫描方法有何区别。

17、问答题典型的光刻工艺主要有哪几步？简述各步骤的作用。

18、问答题简述RTP设备的工作原理，相对于传统高温炉管它有什么优势？19、问答题简述RTP在集成电路制造中的常见应用。

20、问答题简述几种典型真空泵的工作原理。

21、问答题影响外延薄膜的生长速度的因素有哪些？22、问答题下图是硅烷反应淀积多晶硅的过程，写出发生反应的方程式，并简述其中1～5各步的含义。

以下是我们36位同学合作的结果，请大家务必珍惜。

23 题361．分别简述RVD和GILD的原理，它们的优缺点及应用方向。

答：快速气相掺杂(RVD, Rapid Vapor-phase Doping)是一种掺杂剂从气相直接向硅中扩散、并能形成超浅结的快速掺杂工艺。

原理是利用快速热处理过程(RTP)将处在掺杂剂气氛中的硅片快速均匀地加热至所需要的温度，同时掺杂剂发生反应产生杂质院子，杂质原子直接从气态转变为被硅表面吸附的固态，然后进行固相扩散，完成掺杂目的。

RVD技术的优势（与离子注入相比，特别是在浅结的应用上）：RVD技术并不受注入所带来的一些效应的影响，如：沟道效应、晶格损伤或使硅片带电。

RVD技术的劣势：对于选择扩散来说，采用RVD工艺仍需要掩膜。

另外，RVD仍然要在较高温度下完成。

杂质分布是非理想的指数形式，类似固态扩散，其峰值处于表面处。

应用方向：主要应用在ULSI工艺中，例如对DRAM中电容的掺杂，深沟侧墙的掺杂，甚至在CMOS 浅源漏结的制造中也采用RVD技术。

气体浸没激光掺杂(GILD：Gas Immersion Laser Doping)的工作原理：使用激光器照射处于气态源中的硅表面，使硅表面因吸收能量而变为液体层，同时气态掺杂源由于热解或光解作用产生杂质原子，杂质原子通过液相扩散进入很薄的硅液体层，当激光照射停止后，掺有杂质的液体层通过固相外延转变为固态结晶体，从而完成掺杂。

GILD的优点：杂质在液体中的扩散速度非常快，使得其分布均匀，因而可以形成陡峭的杂质分布形式。

由于有再结晶过程，所以不需要做进一步的热退火。

掺杂仅限于表面，不会发生向内扩散，体内的杂质分布没有任何扰动。

可以用激光束的能量和脉冲时间决定硅表面融化层的深度。

在一个系统中相继完成掺杂，退火和形成图形，极大简化了工艺，降低系统的工艺设备成本。

GILD的缺点：集成工艺复杂，技术尚不成熟。

GILD的应用：MOS与双极器件的制造，可以制备突变型杂质分布，超浅深度和极低的串联电阻。

半导体试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 半导体材料的导电性介于金属和绝缘体之间，这是因为：A. 半导体材料内部存在大量的自由电子B. 半导体材料内部存在大量的空穴C. 半导体材料的能带结构D. 半导体材料的晶格结构答案：C2. 下列哪种掺杂方式可以增加半导体的导电性？A. N型掺杂B. P型掺杂C. 同时进行N型和P型掺杂D. 不进行任何掺杂答案：A3. 半导体的PN结在正向偏置时，其导通的原因是：A. 电子从P区注入N区B. 空穴从N区注入P区C. 电子和空穴的复合D. 电子和空穴的注入答案：D4. 半导体器件中，晶体管的放大作用主要依赖于：A. 基极电流B. 发射极电流C. 集电极电流D. 所有电流的总和5. 下列哪种材料不适合作为半导体材料？A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案：C6. 半导体器件的最小特征尺寸缩小，可以带来以下哪些好处？A. 降低成本B. 提高速度C. 减少功耗D. 所有以上答案：D7. 在半导体工艺中，光刻技术主要用于：A. 制造晶体管B. 制造集成电路C. 制造绝缘体D. 制造导线答案：B8. 半导体的能带理论中，价带和导带之间的区域被称为：A. 能隙B. 能级C. 能带D. 能区答案：A9. 下列哪种半导体器件具有记忆功能？B. 晶体管C. 存储器D. 逻辑门答案：C10. 半导体器件的热稳定性主要取决于：A. 材料的热导率B. 器件的散热设计C. 器件的制造工艺D. 所有以上答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 半导体材料的特性包括：A. 导电性B. 绝缘性C. 半导体性D. 磁性答案：AC2. 下列哪些因素会影响半导体器件的性能？A. 温度B. 湿度C. 光照D. 电压答案：ABC3. 半导体器件的类型包括：A. 二极管B. 晶体管C. 集成电路D. 电阻答案：ABC4. 下列哪些是半导体材料的掺杂元素？A. 硼B. 磷C. 铜D. 锗答案：AB5. 在半导体工艺中，下列哪些步骤是必要的？A. 清洗B. 氧化C. 蒸发D. 抛光答案：ABC三、填空题（每题2分，共20分）1. 半导体材料的导电性主要依赖于______。

半导体制造技术导论
（考试总分100分，时间100分钟，请将考生姓名和学号写在
答题纸上）
一、名词解释。

（5分每小题）
1. 驻波效应
2. 负性光刻胶
3. 结深
4. 分辨率
二．请描述测量表面方块电阻的方法，并画出原理图。

（15分）
三、简述光刻工艺流程。

（10分）
四、硅片清洗的目的，I号和II号洗液的配方，分别去除掉何种杂质。

（10分）
五、半导体工艺中通常有哪些污染，如何解决？（10分）
六、简述二氧化硅膜的基本作用。

（10分）
七、比较克洛斯基法和悬浮区熔法制备单晶硅棒的差别。

（10分）
八、简述杂质在材料中的扩散机制，和影响扩散系数的几种因素。

（15分）。

半导体芯片制造中、高级工考试题1、填空（江南博哥）大容量可编程逻辑器件分为（）和（）。

解析：复杂可编程逻辑器件；现场可编程门阵列2、单选人们规定：（）电压为安全电压.A.36伏以下B.50伏以下C.24伏以下答案：A3、问答题对于大尺寸的MOS管版图设计，适合采用什么样的版图结构？简述原因。

解析：（1）S管的版图一般采用并联晶体管结构。

采用并联晶体管结构后，可共用源区和漏区，使得在同样宽长比的情况下，漏区和源区的面积被减小，并因此使得器件源极和漏极的PN 结电容被减小，对提高电路的动态性能很有好处。

（2）寸器件在版图设计时还采用折叠的方式减小一维方向上的尺寸。

因为器件的尺寸大，即叉指的个数较多，如果采用简单并列的方式，将由于叉指到信号引入点的距离不同引起信号强度的差异。

同时，由于在一维方向上的工艺离散性，也将导致最左端的叉指和最右端的叉指所对应的并联器件在参数和结构上产生失配。

4、填空在一个晶圆上分布着许多块集成电路，在封装时将各块集成电路切开时的切口叫（）。

解析：划片槽5、填空半导体材料可根据其性能、晶体结构、结晶程度、化学组成分类。

比较通用的则是根据其化学组成可分为元素（）、（）半导体、固溶半导体三大类。

解析：半导体；化合物6、问答题叙述H2还原SiCl4外延的原理，写出化学方程式。

解析：在气相外延生长过程中，首先是反应剂输运到衬底表面；接着是它在衬底便面发生反应释放出硅原子，硅原子按衬底晶向成核，长大成为单晶层。

化学方程式如下：7、填空化学清洗中是利用硝酸的强（）和强（）将吸附在硅片表面的杂质除去。

解析：酸性；氧化性8、问答题集成电路封装有哪些作用？解析：（1）机械支撑和机械保护作用。

（2）传输信号和分配电源的作用。

（3）热耗散的作用。

（4）环境保护的作用。

9、填空外延生长方法比较多，其中主要的有（）外延、（）外延、金属有机化学气相外延、分子束外延、（）、固相外延等。

解析：化学气相；液相；原子束外延10、填空半导体材料有两种载流子参加导电，具有两种导电类型。

半导体制造技术真题题库1、问答题（江南博哥）从寄生电阻和电容、电迁移两方面说明后道工艺中（Back-End-Of-Line，BEOL）采用铜（Cu）互连和低介电常数（low-k）材料的必要性。

解析：寄生电阻和寄生电容造成的延迟。

电子在导电过程中会撞击导体中的离子，将动量转移给离子从而推动离子发生缓慢移动。

该现象称为电迁移。

在导电过程中，电迁移不断积累，并最终在导体中产生分散的缺陷。

这些缺陷随后集合成大的空洞，造成断路。

因此，电迁移直接影响电路的可靠性。

采用铜互连可大幅降低金属互连线的电阻从而减少互连造成的延迟。

铜的电迁移比铝材料小很多：铜的晶格扩散的激活能为2.2eV，晶界扩散结合能在0.7到1.2eV之间；而铝分别为1.4eV和0.4-0.8eV.采用低介电常数材料填充平行导线之间的空间可降低金属互连线之间的电容从而减少延迟。

采用铜/low-k互连可大幅减小互连pitch，从而减少互连金属层数。

2、问答题什么是光刻中常见的表面反射和驻波效应？如何解决？解析：表面反射——穿过光刻胶的光会从晶圆片表面反射出来，从而改变投入光刻胶的光学能量。

当晶圆片表面有高度差时，表面反射会导致线条的缺失，无法控制图形。

针对表面反射效应的解决办法：①改变沉积速率以控制薄膜的反射率②避免薄膜表面高度差，表面平坦化处理（CMP）③光刻胶下涂覆抗反射的聚合物（Anti-reflectcoating，ARC.驻波效应——在微细图形光刻时，一般曝光光源为单色或窄带光源，在由基片、氧化物层和抗蚀剂等组成的多层膜系情况下，由于膜系各层折射率不同，曝光时在基底表面产生的反射光和入射光相互干涉而形成驻波。

抗蚀剂在曝光过程中由于其折射率和基底材料折射率不匹配，入射光将在各层膜的界面处发生多次反射，在光致抗蚀剂中形成驻波。

应用抗反射涂层（ARC.可以完全消除驻波图形。

3、问答题什么是固相外延（SPE）及固相外延中存在的问题？解析：固相外延是指半导体单晶上的非晶层在低于该材料的熔点或共晶点温度下外延再结晶的过程。