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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电场，电子在从源区向漏区移动的过程中，将受此电场加速成高能电子，它碰撞产生电子空穴对，热电子从电场获得能量，造成电性能上的问题，如被栅氧化层陷阱俘获，影响器件阈值电压控制。
LDD注入在沟道边缘的界面区域产生复杂的横向和纵向杂质剖面。
LDD降低的杂质浓度减小了结和沟道区间的电场，把结中的最大电场位置与沟道中的最大电流路径分离，从而防止热载流子产生。
集成电路制造技术-原理与技术试题库填空题（30分=1分*30）(只是答案)半导体级硅、 GSG 、电子级硅。
CZ法、区熔法、硅锭、wafer 、硅、锗、单晶生长、整型、切片、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。
100 、110 和111 。
融化了的半导体级硅液体、有正确晶向的、被掺杂成p型或n型、实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中、拉伸速率、晶体旋转速率。
去掉两端、径向研磨、硅片定位边和定位槽。
制备工业硅、生长硅单晶、提纯）。
卧式炉、立式炉、快速热处理炉。
干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧化。
工艺腔、硅片传输系统、气体分配系统、尾气系统、温控系统。
局部氧化LOCOS、浅槽隔离STI。
掺杂阻挡、表面钝化、场氧化层和金属层间介质。
热生长、淀积、薄膜。
石英工艺腔、加热器、石英舟。
APCVD常压化学气相淀积、LPCVD低压化学气相淀积、PECVD等离子体增强化学气相淀积。
晶核形成、聚焦成束、汇聚成膜。
同质外延、异质外延。
膜应力、电短路、诱生电荷。
导电率、高黏附性、淀积、平坦化、可靠性、抗腐蚀性、应力等。
CMP设备、电机电流终点检测、光学终点检测。
平滑、部分平坦化、局部平坦化、全局平坦化。
磨料、压力。
使硅片表面和石英掩膜版对准并聚焦，包括图形）；（通过对光刻胶曝光，把高分辨率的投影掩膜版上图形复制到硅片上）；（在单位时间内生产出足够多的符合产品质量规格的硅片）。
化学作用、物理作用、化学作用与物理作用混合。
介质、金属。
在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形。
被刻蚀图形的侧壁形状、各向同性、各向异性。
气相、液相、固相扩散。
间隙式扩散机制、替代式扩散机制、激活杂质后。
一种物质在另一种物质中的运动、一种材料的浓度必须高于另一种材料的浓度）和（系统内必须有足够的能量使高浓度的材料进入或通过另一种材料。
热扩散、离子注入。
预淀积、推进、激活。
时间、温度。
扩散区、光刻区、刻蚀区、注入区、薄膜区、抛光区。
1、将硅单晶棒制成硅片的过程包括哪些工艺？
答：滚圆，x射线定位，切片，倒角，研磨，清洗，化学腐蚀，热处理
答：切片决定了硅片的四个重要参数：晶向、厚度、斜度、翘度和平行度。
答：硅片清洗的重要性：硅片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏成为悬挂键，形成表面附近的自由力场，极易吸附各种杂质，如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子等，造成磨片后的硅片易发生变花发蓝发黑等现象，导致低击穿、管道击穿、光刻产生针孔，金属离子和原子易造成pn结软击穿，漏电流增加，严重影响器件性能与成品率
答：被吸附杂质的存在状态：分子型、离子型、原子型
清洗顺序：去分子－去离子－去原子－去离子水冲洗－烘干、甩干
答：工序目的：去除表面因加工应力而形成的损伤层及污染
腐蚀方式：喷淋及浸泡
化学机械抛光过程是以化学反应为主的机械抛光过程
1. 抛光时间：影响磨掉材料的数量、平整性
2. 磨头压力（向下压力）：影响抛光速率、平坦化和非均匀性
3. 转盘速率；影响抛光速率、非均匀性
4. 磨头速度：影响非均匀性
5. 磨料化学成分；材料选择比（同时磨掉几种材料）、抛光速率
6. 磨料流速：影响抛光垫上的磨料数量和设备的润滑性能
7. 抛光垫修整：影响抛光速率、非均匀性、CMP工艺的稳定性
8. 硅片/磨料温度：影响抛光速率
9. 硅片背压：影响非均匀性（中央变慢）、碎片
7、SiO2按结构特点分为哪些类型？热氧化生长的SiO2属于哪一类？
答：二氧化硅按结构特点可将其分为结晶形跟非结晶形，热氧化生长的SiO2为非结晶态。
答：连接两个Si—O四面体的氧原子称桥联氧原子，只与一个四面体连接的氧原子称非桥联氧原子。
桥联的氧原子数目越多，网络结合越紧密，反之则越疏松。
一、填空题（30分=1分*30）10题/章晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅）。
2．单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。
3．晶圆的英文是（wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。
4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、（切片）、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。
5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 ）、（110 ）和（111 ）。
6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。
7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。
影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。
8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。
9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。
氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。
11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。
12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。
13．用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。
14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（STI ）。
15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。
16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（）、退火和合金。
17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。
一、名词解释（1）化学气相沉积：化学气体或蒸气和晶圆表面的固体产生反应，在表面上以薄膜形式产生固态的副产品，其它的副产品是挥发性的会从表面离开。
（2）物理气相沉积：“物理气相沉积” 通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术:a.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体;b.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底;c.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜(3)溅射镀膜：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。
(4)蒸发镀膜：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片（衬底）表面，凝结形成固态薄膜。
(5)替位式扩散：占据晶格位置的外来原子称为替位杂质。
只有当替位杂质的近邻晶格上出现空位，替位杂质才能比较轻易地运动到近邻空位上(6)间隙式扩散：间隙式扩散指间隙式杂质从一个间隙位置运动到相邻的间隙位置。
(7)有限表面源扩散：扩散开始时，表面放入一定量的杂质源，而在以后的扩散过程中不再有杂质加入，此种扩散称为有限源扩散。
(8)恒定表面源扩散：在整个扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。
(9)横向扩散：由于光刻胶无法承受高温过程，扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。
当原子扩散进入硅片，它们向各个方向运动：向硅的内部，横向和重新离开硅片。
假如杂质原子沿硅片表面方向迁移，就发生了横向扩散。
(10)保形覆盖：保形覆盖是指无论衬底表面有什么样的倾斜图形在所有图形的上面都能沉积有相同厚度的薄膜。
二、简述题1、简述两步扩散的含义与目的。
答：为了同时满足对表面浓度、杂质总量以及结深等的要求，实际生产中常采用两步扩散工艺：第一步称为预扩散或预淀积，在较低的温度下，采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩散一层杂质原子，其分布为余误差涵数，目的在于控制扩散杂质总量；第二步称为主扩散或再分布，将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散，以控制扩散深度和表面浓度，主扩散的同时也往往进行氧化。
目录一、填空题（每空1分，共24分）....................................................................二、判断题（每小题1。
5分,共9分）.................................................................三、简答题（每小题4分，共28分）..................................................................四、计算题（每小题5分，共10分）..................................................................五、综合题（共9分）...............................................................................一、填空题（每空1分，共24分）1.制作电阻分压器共需要三次光刻，分别是电阻薄膜层光刻、高层绝缘层光刻和互连金属层光刻。
2.集成电路制作工艺大体上可以分成三类,包括图形转化技术、薄膜制备技术、掺杂技术.3.晶体中的缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷等四种。
4.高纯硅制备过程为氧化硅→粗硅→ 低纯四氯化硅→ 高纯四氯化硅→ 高纯硅.5.直拉法单晶生长过程包括下种、收颈、放肩、等径生长、收尾等步骤.6.提拉出合格的单晶硅棒后,还要经过切片、研磨、抛光等工序过程方可制备出符合集成电路制造要求的硅衬底片。
7.常规的硅材料抛光方式有：机械抛光，化学抛光，机械化学抛光等。
8.热氧化制备SiO2的方法可分为四种，包括干氧氧化、水蒸汽氧化、湿氧氧化、氢氧合成氧化 .9.硅平面工艺中高温氧化生成的非本征无定性二氧化硅对硼、磷、砷(As）、锑（Sb）等元素具有掩蔽作用。
10.在SiO2内和Si— SiO2界面存在有可动离子电荷、氧化层固定电荷、界面陷阱电荷、氧化层陷阱等电荷.11.制备SiO2的方法有溅射法、真空蒸发法、阳极氧化法、热氧化法、热分解淀积法等。
电子与通信技术：集成电路工艺原理考试试题（题库版）1、判断题对于大马士革工艺，重点是在于金属的刻蚀而不是介质的刻蚀。
正确答案：错2、判断题虽然直至今日我们仍普遍采用扩散区一词，但是硅片制造中已不再用杂质扩散来制作p（江南博哥）n结，取而代之的是离子注入。
正确答案：对3、判断题人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。
正确答案：对4、问答题倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法？正确答案：蒸镀焊料凸点：蒸镀焊料凸点有两种方法，一种是C4技术，整体形成焊料凸点；电镀焊料凸点：电镀焊料是一个成熟的工艺。
先整体形成UBM层并用作电镀的导电层，然后再用光刻胶保护不需要电镀的地方。
电镀形成了厚的凸点。
印刷焊料凸点：焊膏印刷凸点是一种广泛应用的凸点形成方法。
印刷凸点是采用模板直接将焊膏印在要形成凸点的焊盘上，然后经过回流而形成凸点钉头焊料凸点：这是一种使用标准的球形导线键合技术在芯片上形成的凸点方法。
可用Au丝线或者Pb基的丝线。
化学凸点：化学镀凸点是一种利用强还原剂在化学镀液中将需要镀的金属离子还原成该金属原子沉积在镀层表面形成凸点的方法。
5、问答题简要说明IC制造的平坦化工艺的作用是什么？主要有哪些方式？并解释各种方式的详细内容。
正确答案：在多层布线立体结构中，把成膜后的凸凹不平之处进行抛光研磨，使其局部或全局平坦化。
A.关于ECMP（电化学机械研磨方法），其工作步骤如下：首先，用电能使Cu氧化，再用络合剂使之生成Cu的络合物，最终研磨掉Cu络合物。
从对加工面进行研磨加工的原理观察，除了Cu的氧化方法之外，ECMP和CMP是同样的，而且加工面获得的平坦度性能也是同等水平。
但是，ECMP的必要条件是底座盘应具备导电性。
B.关于电解研磨ECP方法，利用电镀的逆反应。
从电场集中之处开始进行刻蚀，可获得平滑的研磨加工表面；但是，它能刻蚀平坦的区域只限于突起部分。
C.关于化学蚀刻CE构成的平坦化技术，它是把Si的精细加工等领域里使用的各向异性刻蚀用湿式刻蚀法实现的。
集成电路工艺原理题
库7-0-8
问题：
[判断题]快速热处理是一种小型的快速加热系统，带有辐射热和冷却源，通常一次处理一片硅片。
A.正确
B.错误
问题：
[判断题]CVD是利用某种物理过程，例如蒸发或者溅射现象实现物质的转移，即原子或分子由源转移到衬底（硅）表面上，并淀积成薄膜。
A.正确
B.错误
问题：
[判断题]高阻衬底材料上生长低阻外延层的工艺称为正向外延。
A.正确
B.错误
(11选5 )
问题：
[判断题]LPCVD反应是受气体质量传输速度限制的。
A.正确
B.错误
问题：
[判断题]外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，即外延层。
A.正确
B.错误
问题：
[判断题]在半导体产业界第一种类型的CVD是APCVD。
A.正确
B.错误
问题：
[判断题]外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，分为同质外延和异质外延两大类。
A.正确
B.错误
问题：
[判断题]APCVD反应器中的硅片通常是平放在一个平面上。
A.正确
B.错误。
集成电路工艺原理（考试题目与答案_广工版）1、将硅单晶棒制成硅片的过程包括哪些工艺？答：包括：切断、滚磨、定晶向、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、检验。
2、切片可决定晶片的哪四个参数/答：切片决定了硅片的四个重要参数：晶向、厚度、斜度、翘度和平行度。
3、硅单晶研磨清洗的重要性。
答：硅片清洗的重要性：硅片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏成为悬挂键，形成表面附近的自由力场，极易吸附各种杂质，如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子等，造成磨片后的硅片易发生变花发蓝发黑等现象，导致低击穿、管道击穿、光刻产生针孔，金属离子和原子易造成pn结软击穿，漏电流增加，严重影响器件性能与成品率45、什么是低K材料？答：低K材料：介电常数比SiO2低的介质材料46、与Al 布线相比，Cu 布线有何优点？答：铜作为互连材料，其抗电迁移性能比铝好，电阻率低，可以减小引线的宽度和厚度，从而减小分布电容。
4、硅片表面吸附杂质的存在状态有哪些？清洗顺序？答：被吸附杂质的存在状态：分子型、离子型、原子型清洗顺序：去分子－去离子－去原子－去离子水冲洗－烘干、甩干5、硅片研磨及清洗后为什么要进行化学腐蚀，腐蚀的方法有哪些？答：工序目的：去除表面因加工应力而形成的损伤层及污染腐蚀方式：喷淋及浸泡6、CMP（CMP-chemical mechanical polishing）包括哪些过程？答：包括：边缘抛光：分散应力，减少微裂纹，降低位错排与滑移线，降低因碰撞而产生碎片的机会。
表面抛光：粗抛光，细抛光，精抛光7、SiO2按结构特点分为哪些类型？热氧化生长的SiO2属于哪一类？答：二氧化硅按结构特点可将其分为结晶形跟非结晶形，热氧化生长的SiO2为非结晶态。
8、何谓掺杂？答：在一种材料(基质)中，掺入少量其他元素或化合物，以使材料(基质)产生特定的电学、磁学和光学性能，从而具有实际应用价值或特定用途的过程称为掺杂。
9、何谓桥键氧，非桥键氧？它们对SiO2密度有何影响？答：连接两个Si—O四面体的氧原子称桥联氧原子，只与一个四面体连接的氧原子称非桥联氧原子。
电子与通信技术：集成电路工艺原理考试题（强化练习）1、名词解释蒸发镀膜正确答案：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片（衬底）表面，凝结形成固态薄膜。
2、名词解释恒定表面源扩散正确答案：在整个（江南博哥）扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。
3、判断题外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，即外延层。
正确答案：对4、填空题制作通孔的主要工艺步骤是：1、（）；2、（）；3、（）。
正确答案：第一层层间介质氧化物淀积；氧化物磨抛；第十层掩模和第一层层间介质刻蚀5、名词解释溅射镀膜正确答案：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。
6、名词解释物理气相沉积正确答案：“物理气相沉积”通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术：A.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体；B.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底；C.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜。
7、问答题简述引线材料？正确答案：用于集成电路引线的材料，需要注意的特性为电特性、绝缘性质、击穿、表面电阻热特性，玻璃化转化温度、热导率、热膨胀系数，机械特性，扬氏模量、泊松比、刚度、强度，化学特性，吸潮、抗腐蚀。
8、判断题LPCVD反应是受气体质量传输速度限制的。
正确答案：对9、判断题刻蚀的高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料。
正确答案：对10、判断题半导体级硅的纯度为99.9999999%。
正确答案：对11、判断题芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸，即CD。
正确答案：对12、判断题电机电流终点检测不适合用作层间介质的化学机械平坦化。
正确答案：对13、判断题高阻衬底材料上生长低阻外延层的工艺称为正向外延。
正确答案：错14、判断题关键层是指那些线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。
正确答案：对15、问答题测试过程4要素？正确答案：检测：确定被测器件（DUT）是否具有或者不具有某些故障。
一、填空题（30分=1分*３0)１０题/章晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为( 半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅)。
2．单晶硅生长常用( CZ法)和( 区熔法)两种生长方式,生长后的单晶硅被称为（硅锭）。
3．晶圆的英文是( ｗａfer )，其常用的材料是( 硅）和( 锗）。
4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、( 切片）、磨片倒角、刻蚀、( 抛光）、清洗、检查和包装。
5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 )、(1１０)和(１11 )。
6．ＣZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向的）并且( 被掺杂成ｐ型或ｎ型）的固体硅锭。
7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构,得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。
影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率)。
8．晶圆制备中的整型处理包括( 去掉两端)、( 径向研磨)和( 硅片定位边和定位槽）。
9．制备半导体级硅的过程：１( 制备工业硅);2（生长硅单晶);３( 提纯)。
氧化10．二氧化硅按结构可分为( ）和( )或( )。
11．热氧化工艺的基本设备有三种:( 卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。
12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、( 湿氧氧化)和( 水汽氧化)。
13．用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔)、( 硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。
14．选择性氧化常见的有( 局部氧化）和( 浅槽隔离），其英语缩略语分别为ＬOCＯS和（ST Ｉ)。
15．列出热氧化物在硅片制造的４种用途:( 掺杂阻挡)、( 表面钝化）、场氧化层和( 金属层间介质)。
16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、( )、退火和合金。
17．硅片上的氧化物主要通过( 热生长）和（淀积)的方法产生,由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为( 薄膜）。
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电场，电子在从源区向漏区移动的过程中，将受此电场加速成高能电子，它碰撞产生电子空穴对，热电子从电场获得能量，造成电性能上的问题，如被栅氧化层陷阱俘获，影响器件阈值电压控制。
LDD注入在沟道边缘的界面区域产生复杂的横向和纵向杂质剖面。
LDD降低的杂质浓度减小了结和沟道区间的电场，把结中的最大电场位置与沟道中的最大电流路径分离，从而防止热载流子产生。
一、填空题（30分=1分*30）10题/章晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（ GSG ），有时也被称为（电子级硅）。
2．单晶硅生长常用（ CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。
3．晶圆的英文是（ wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。
4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、（切片）、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。
5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（ 100 ）、（110 ）和（111 ）。
6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。
7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。
影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。
8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。
9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。
氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。
11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。
12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。
13．用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。
14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（ STI ）。
15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。
16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（）、退火和合金。
17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。
一、填空题（30分=1分*30）10题/章晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅）。
2．单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。
3．晶圆的英文是（wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。
4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、（切片）、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。
5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 ）、（110 ）和（111 ）。
6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。
7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。
影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。
8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。
9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。
氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。
11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。
12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。
13．用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。
14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（STI ）。
15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。
16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（）、退火和合金。
17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。
深圳大学期末考试特殊考试方式电子科学与技术学院微电子科学与工程专业集成电路工艺原理期末成绩考核报告姓名：学号：深圳大学考试答题纸(以论文、报告等形式考核专用)二○一五～二○一六学年度第一学期课程编号1600730001 课程名称集成电路工艺原理主讲教师杨靖评分学号姓名专业年级本报告（作业）必须是完全独立完成，没有抄袭或节选选本课程其他同学的作业，如果确认是抄袭（抄袭和被抄袭）都要承担最终成绩为F的结果。
完成时间：2016，1，8，17:00之前请详细解答以下每道问题！（回答时请每道题之间留有空隙、题之间清晰分开、每题标明题号；字迹工整、最好打印；图可以手画，但是，必须用规、具，线条清晰规范；坚决杜绝！卷面脏、乱、草）•1) 举例回答集成电路主要集成了哪些器件?【5分】•2) 最少给出两个集成电路选用硅半导体的理由。
【5分】•3) 在清洗过程中用到的进入冲洗池的纯净水的电阻(率)在出水口处为多大时说明硅片已经被洗净? 【5分】•4) 常见的半导体的沾污有哪些种类?【5分】•5) 说明正光刻胶和负光刻胶在曝光过程中的变化和区别。
【5分】•6) 为什么要进行曝光前和曝光后烘焙、怎样提高光刻分辨率?【10分】•7) 请详细回答，硅片在大气中会自然氧化，从洗净工艺的角度，这属于一种沾污，采用什么工艺即可洗净这种沾污而又不损坏硅?【10分】•8) 在刻蚀工艺中，由于电极附近鞘层领域的存在，电极附近只有正电荷存在，请用泊松方程解释，在一个周期内电极附近的电场方向总是指向电极。
【10分】•9) 在电极形成工艺中,用到金属Ti,请详尽说明金属Ti的特性,以及金属Ti在集成电路电极结构中的作用! 【15分】•10) 以CMOS的nMOS形成工艺为例来说明，在离子注入工艺中用了多道该工艺步骤，这些步骤有什么目的或起到什么作用。
【15分】•11) 等离子体是现代集成电路工艺中不可或缺的加工手段和材料，根据你的理解和掌握，请就等离子体在集成电路工艺中有哪些应用进行详细的阐述。
硅工艺-《集成电路制造技术》课程-试题(总11页)一、填空题晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（ GSG ），有时也被称为（电子级硅）。
2．单晶硅生长常用（ CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。
3．晶圆的英文是（ wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。
4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是整型、定向、标识。
5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（ 100 ）、（110 ）和（111）。
6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有确定晶向的）并且（被掺杂成p 型或n型）的固体硅锭。
7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时，并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径）。
影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。
8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。
9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。
10.晶片需要经过切片、磨片、抛光后，得到所需晶圆。
氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。
11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。
12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。
13．用于热氧化工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。
14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（ STI ）。
15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。
16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（蒸发）、退火和合金。
17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。
一、填空题（30分=1分*30）10题/章晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅）。
2．单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。
3．晶圆的英文是（wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。
4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、（切片）、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。
5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 ）、（110 ）和（111 ）。
6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。
7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。
影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。
8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。
9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。
氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。
11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。
12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。
13．用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。
14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（STI ）。
15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。
16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（）、退火和合金。
17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。
18．热氧化的目标是按照（）要求生长（）、（）的二氧化硅薄膜。
19．立式炉的工艺腔或炉管是对硅片加热的场所，它由垂直的（石英工艺腔）、（加热器）和（石英舟）组成。
淀积20．目前常用的CVD系统有：（APCVD ）、（LPCVD ）和（PECVD ）。
21．淀积膜的过程有三个不同的阶段。
第一步是（晶核形成），第二步是（聚焦成束），第三步是（汇聚成膜）。
22．缩略语PECVD、LPCVD、HDPCVD和APCVD的中文名称分别是（等离子体增强化学气相淀积）、（低压化学气相淀积）、高密度等离子体化学气相淀积、和（常压化学气相淀积）。
23．在外延工艺中，如果膜和衬底材料（相同），例如硅衬底上长硅膜，这样的膜生长称为（同质外延）；反之，膜和衬底材料不一致的情况，例如硅衬底上长氧化铝，则称为（异质外延）。
24．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（诱生电荷）。
25．深宽比定义为间隙得深度和宽度得比值。
高的深宽比的典型值大于（）。
高深宽比的间隙使得难于淀积形成厚度均匀的膜，并且会产生（）和（）。
26．化学气相淀积是通过（）的化学反应在硅片表面淀积一层（）的工艺。
硅片表面及其邻近的区域被（）来向反应系统提供附加的能量。
27．化学气相淀积的基本方面包括：（）；（）；（）。
28．在半导体产业界第一种类型的CVD是（），其发生在（）区域，在任何给定的时间，在硅片表面（）的气体分子供发生反应。
29．HDPCVD工艺使用同步淀积和刻蚀作用，其表面反应分为：（）、（）、（）、热中性CVD和反射。
金属化30．金属按其在集成电路工艺中所起的作用，可划分为三大类：（）、（）和（）。
31．气体直流辉光放电分为四个区，分别是：无光放电区、汤生放电区、辉光放电区和电弧放电区。
其中辉光放电区包括前期辉光放电区、（）和（），则溅射区域选择在（）。
32．溅射现象是在（）中观察到的，集成电路工艺中利用它主要用来（），还可以用来（）。
33．对芯片互连的金属和金属合金来说，它所必备一些要求是：（导电率）、高黏附性、（淀积）、（平坦化）、可靠性、抗腐蚀性、应力等。
34．在半导体制造业中，最早的互连金属是（铝），在硅片制造业中最普通的互连金属是（铝），即将取代它的金属材料是（铜）。
35．写出三种半导体制造业的金属和合金（Al ）、（Cu ）和（铝铜合金）。
36．阻挡层金属是一类具有（高熔点）的难熔金属，金属铝和铜的阻挡层金属分别是（W ）和（W ）。
37．多层金属化是指用来（）硅片上高密度堆积器件的那些（）和（）。
38．被用于传统和双大马士革金属化的不同金属淀积系统是：（）、（）、（）和铜电镀。
39．溅射主要是一个（）过程，而非化学过程。
在溅射过程中，（）撞击具有高纯度的靶材料固体平板，按物理过程撞击出原子。
这些被撞击出的原子穿过（），最后淀积在硅片上。
平坦化40．缩略语PSG、BPSG、FSG的中文名称分别是（）、（）和（）。
41．列举硅片制造中用到CMP的几个例子：（）、LI氧化硅抛光、（）、（）、钨塞抛光和双大马士革铜抛光。
42．终点检测是指（CMP设备）的一种检测到平坦化工艺把材料磨到一个正确厚度的能力。
两种最常用的原位终点检测技术是（电机电流终点检测）和（光学终点检测）。
43．硅片平坦化的四种类型分别是（平滑）、部分平坦化、（局部平坦化）和（全局平坦化）。
44．20世纪80年代后期，（）开发了化学机械平坦化的（），简称（），并将其用于制造工艺中对半导体硅片的平坦化。
45．传统的平坦化技术有（）、（）和（）。
46．CMP是一种表面（全局平坦化）的技术，它通过硅片和一个抛光头之间的相对运动来平坦化硅片表面，在硅片和抛光头之间有（磨料），并同时施加（压力）。
47．磨料是精细研磨颗粒和化学品的混合物，在（）中用来磨掉硅片表面的特殊材料。
常用的有（）、金属钨磨料、（）和特殊应用磨料。
48．有两种CPM机理可以解释是如何进行硅片表面平坦化的：一种是表面材料与磨料发生化学反应生成一层容易去除的表面层，属于（）；另一种是（），属于（）。
49．反刻属于（）的一种，表面起伏可以用一层厚的介质或其他材料作为平坦化的牺牲层，这一层牺牲材料填充（），然后用（）技术来刻蚀这一牺牲层，通过用比低处快的刻蚀速率刻蚀掉高处的图形来使表面的平坦化。
光刻50．现代光刻设备以光学光刻为基础，基本包括：（）、光学系统、（）、对准系统和（）。
51．光刻包括两种基本的工艺类型：负性光刻和（正性光刻），两者的主要区别是所用光刻胶的种类不同，前者是（负性光刻胶），后者是（正性光刻胶）。
52．写出下列光学光刻中光源波长的名称：436nmG线、405nm（）、365nmI线、248nm （）、193nm深紫外、157nm（）。
53．光学光刻中，把与掩膜版上图形（）的图形复制到硅片表面的光刻是（）性光刻；把与掩膜版上相同的图形复制到硅片表面的光刻是（）性光刻。
54．有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为（）、（）和（）。
55．I线光刻胶的4种成分分别是（）、（）、（）和添加剂。
56．对准标记主要有四种：一是（），二是（），三是精对准，四是（）。
57．光刻使用（）材料和可控制的曝光在硅片表面形成三维图形，光刻过程的其它说法是（）、光刻、掩膜和（）。
58．对于半导体微光刻技术，在硅片表面涂上（）来得到一层均匀覆盖层最常用的方法是旋转涂胶，其有4个步骤：（）、旋转铺开、旋转甩掉和（）。
59．光学光刻的关键设备是光刻机，其有三个基本目标：（使硅片表面和石英掩膜版对准并聚焦，包括图形）；（通过对光刻胶曝光，把高分辨率的投影掩膜版上图形复制到硅片上）；（在单位时间内生产出足够多的符合产品质量规格的硅片）。
刻蚀60．在半导体制造工艺中有两种基本的刻蚀工艺：（）和（）。
前者是（）尺寸下刻蚀器件的最主要方法，后者一般只是用在大于3微米的情况下。
61．干法刻蚀按材料分类，主要有三种：（）、（）和（）。
62．在干法刻蚀中发生刻蚀反应的三种方法是（化学作用）、（物理作用）和（化学作用与物理作用混合）。
63．随着铜布线中大马士革工艺的引入，金属化工艺变成刻蚀（介质）以形成一个凹槽，然后淀积（金属）来覆盖其上的图形，再利用（CMP ）把铜平坦化至ILD的高度。
64．刻蚀是用（化学方法）或（物理方法）有选择地从硅片表面去除不需要材料的工艺过程，其基本目标是（在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形）。
65．刻蚀剖面指的是（被刻蚀图形的侧壁形状），有两种基本的刻蚀剖面：（各向同性）刻蚀剖面和（各向异性）刻蚀剖面。
66．一个等离子体干法刻蚀系统的基本部件包括：（）、（）、气体流量控制系统和（）。
67．在刻蚀中用到大量的化学气体，通常用氟刻蚀（）；用氯和氟刻蚀（）；用氯、氟和溴刻蚀硅；用氧去除（）。
68．刻蚀有9个重要参数：（）、（）、刻蚀偏差、（）、均匀性、残留物、聚合物形成、等离子体诱导损伤和颗粒污染。
69．钨的反刻是制作（）工艺中的步骤，具有两步：第一步是（）；第二步是（）。
扩散70．本征硅的晶体结构由硅的（）形成，导电性能很差，只有当硅中加入少量的杂质，使其结构和（）发生改变时，硅才成为一种有用的半导体，这一过程称为（）。
71．集成电路制造中掺杂类工艺有（）和（）两种，其中（）是最重要的掺杂方法。
72．掺杂被广泛应用于硅片制作的全过程，硅芯片需要掺杂（）和VA族的杂质，其中硅片中掺入磷原子形成（）硅片，掺入硼原子形成（）硅片。
73．扩散是物质的一个基本性质，分为三种形态：（气相）扩散、（液相）扩散和（固相）扩散。
74．杂质在硅晶体中的扩散机制主要有两种，分别是（间隙式扩散机制）扩散和（替代式扩散机制）扩散。
杂质只有在成为硅晶格结构的一部分，即（激活杂质后），才有助于形成半导体硅。
75．扩散是物质的一个基本性质，描述了（一种物质在另一种物质中的运动）的情况。
其发生有两个必要条件：（一种材料的浓度必须高于另一种材料的浓度）和（系统内必须有足够的能量使高浓度的材料进入或通过另一种材料）。
76．集成电路制造中掺杂类工艺有（热扩散）和（离子注入）两种。
在目前生产中，扩散方式主要有两种：恒定表面源扩散和（）。
77．硅中固态杂质的热扩散需要三个步骤：（预淀积）、（推进）和（激活）。
78．热扩散利用（高温）驱动杂质穿过硅的晶体结构，这种方法受到（时间）和（温度）的影响。
79．硅掺杂是制备半导体器件中（）的基础。
其中pn结就是富含（IIIA族杂质）的N型区域和富含（VA族杂质）的P型区域的分界处。
离子注入80．注入离子的能量可以分为三个区域：一是（），二是（），三是（）。
81．控制沟道效应的方法：（）；（）；（）和使用质量较大的原子。
