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半导体工艺原理测试题及答案大全一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列关于半导体材料的叙述中，错误的是：A. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间。
B. 半导体材料的导电性随温度升高而增加。
C. 半导体材料的导电性受光照影响。
D. 半导体材料的导电性不受掺杂影响。
答案：D2. 在半导体工艺中，光刻技术主要用于：A. 沉积薄膜B. 氧化C. 刻蚀D. 形成图案答案：D3. 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. 无掺杂D. 以上都是答案：D4. 氧化层在半导体工艺中的作用不包括：A. 保护B. 绝缘C. 导电D. 隔离答案：C5. 扩散工艺在半导体工艺中主要用于：A. 形成晶体管B. 形成绝缘层C. 形成金属层D. 形成氧化层答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 在半导体工艺中，____是形成晶体管PN结的关键步骤。
答案：扩散2. 半导体工艺中的氧化层通常采用____材料。
答案：二氧化硅3. 光刻胶在光刻过程中的作用是____。
答案：形成掩模4. 离子注入技术可以用于____掺杂。
答案：N型或P型5. 在半导体工艺中，____技术用于去除不需要的材料。
答案：刻蚀三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述CMOS工艺中晶体管的工作原理。
答案：在CMOS工艺中，晶体管的工作原理基于PN结的开关特性。
N型晶体管（NMOS）在栅极电压高于源极电压时导通，而P型晶体管（PMOS）在栅极电压低于源极电压时导通。
通过控制栅极电压，可以实现晶体管的开关控制。
2. 描述氧化层在半导体工艺中的作用。
答案：氧化层在半导体工艺中主要起到保护、绝缘和隔离的作用。
它可以保护硅片不受化学腐蚀，防止杂质扩散，同时作为绝缘层隔离不同的晶体管或电路元件，确保电路的稳定性和可靠性。
3. 离子注入技术在半导体工艺中的应用是什么？答案：离子注入技术在半导体工艺中主要用于掺杂，通过将掺杂原子注入硅片，可以精确控制掺杂的类型、浓度和深度，从而制造出具有特定特性的半导体器件，如晶体管、二极管等。
一、填空题（每空1分，计20分）1、微电子器件制造用单晶材料的直径越来越大，大直径单晶的制备方法主要有 直拉法 和 区熔法 。
2、常用的测量SiO 2薄膜厚度的方式有 比色法 和 双光干涉法 。
3、在工艺中，可用热分解 硅烷（SiH 4） 进行多晶硅薄膜的淀积。
4、在集成电路制造工艺中，通常采用 蒸发 和 溅射 进行铝膜的制备。
5、曝光前，光刻胶对于特定显影液来说是可溶的，曝光后，不能溶解于此显影液中，此光刻胶为 负胶 （正胶或负胶）。
6、工艺中主要采用含 氟（F ） 的气体来进行SiO 2的干法刻蚀；同时，在刻蚀气体中，添加一定量的氧元素，可以 提高 （提高或降低）刻蚀速率。
7、在离子注入后，通常采用退火措施，可以消除由注入所产生的晶格损伤，常用的退火方式有 普通热退火 、 电子束退火 、 离子束退火 等。
8、常用的去胶方式有 溶剂去胶 、氧化去胶和 等离子体去胶 。
9、工艺中常用 磨角染色法 来测量扩散后的结深。
10、二氧化硅的湿法刻蚀中，采用的腐蚀液是 氢氟酸（HF ） ，而用于刻蚀氮化硅的腐蚀液通常是 热磷酸（H 3PO 4） 。
11、蒸发工艺中，常采用 钨丝（W ） 作为加热器。
12、光刻胶的核心成分是 感光树脂 。
二、选择题（每题2分，多项单项均有，计22分）1、加工净化车间的沾污类型主要有（ A 、B 、C 、D ）（A ）颗粒 （B ）金属杂质 （C ）有机物沾污 （D ）静电释放2、在IC 工艺中，制备高质量的SiO 2薄膜采用氧化方式，常用的氧化方式有（A 、B 、D ） （A ）水汽氧化 （B ）湿氧氧化 （C ）热分解正硅酸乙酯 （D ）干氧氧化3、SiO 2薄膜在微电子工艺中的主要用途有（A 、B 、C 、D ） （A ）掺杂用的掩蔽膜 （B ）对器件的保护和钝化作用 （C ）器件间的隔离 （D ）MOS 管的栅电极材料4、集成电路制造工艺中，对薄膜的质量有如下哪些要求（A 、B 、C 、D ） （A ）好的厚度均匀性 （B ）高纯度和高密度（C ）良好的台阶覆盖 （D ）良好的填充高的深宽比比间隙的能力5、薄膜淀积结束后，需进行的质量检测项目有哪些（A 、B 、C 、D ）（A ）膜厚 （B ）折射率 （C ）台阶覆盖率 （D ）均匀性 6、根据掩膜版与晶片表面的接触，光学曝光有如下哪几种曝光方式（A 、B 、C ） （A ）投影式 （B ）接触式 （C ）接近式 （D ）步进式 7、下述哪些离子是等离子体（A 、B 、C 、D ）（A ）电子 （B ）带电离子 （C ）带电原子 （D ）带电分子 8、在热扩散工艺中，需要控制的工艺参数主要有（A 、B 、C ）（A ）扩散时间 （B ）扩散温度 （C ）杂质源流量 （D ）离子能量 9、下列哪种物质是磷扩散时的固态杂质源（ D ）（A ）BBr 3 （B ）POCl 3 （C ）PH 3 （D ）偏磷酸铝 10、离子注入机中，偏束器的作用是（ C ）（A ）加速 （B ）产生离子 （C ）消除中性离子 （D ）注入扫描 11、下述哪些措施可以有效消除沟道效应（A 、C 、D ） （A ）大剂量注入 （B ）降低靶温 （C ）增大注入的倾斜角度 （D ）增加靶温三、判断题（每题1分，计14分）1、在氢氧合成氧化工艺中，要定期检查氢气、氧气、氮气气体管道是否存在漏气。
填空 20’简答20’判断10’综合50’第一单元1.必定温度，杂质在晶体中拥有最大均衡浓度，这一均衡浓度就称为何？固溶度2.按制备时有无使用坩埚分为两类，有坩埚分为？无坩埚分为？（P24）有坩埚：直拉法、磁控直拉法无坩埚：悬浮区熔法3.外延工艺按方法可分为哪些？（P37）气相外延、液相外延、固相外延和分子束外延4.Wafer 的中文含义是什么？当前常用的资料有哪两种？晶圆；硅和锗5.自混杂效应与互扩散效应（P47-48）左图：自混杂效应是指高温外延时，高混杂衬底的杂质反扩散进入气相界限层，又从界限层扩散掺入外延层的现象。
自混杂效应是气相外延的本征效应，不行能完好防止。
自混杂效应的影响：○1改变外延层和衬底杂质浓度及散布○2对p/n或n/p硅外延，改变pn 结地点右图：互（外）扩散效应：指高温外延时，衬底中的杂质与外延层中的杂质相互扩散，惹起衬底与外延层界面邻近的杂质浓度迟缓变化的现象。
不是本征效应，是杂质的固相扩散带来（低温减小、消逝）6.什么是外延层？为何在硅片上使用外延层？1)在某种状况下，需要硅片有特别纯的与衬底有同样晶体构造的硅表面，还要保持对杂质类型和浓度的控制，经过外延技术在硅表面堆积一个新的知足上述要求的晶体膜层，该膜层称为外延层。
2)在硅片上使用外延层的原由是外延层在优化pn 结的击穿电压的同时降低了集电极电阻，在适中的电流强度下提升了器件速度。
外延在 CMOS集成电路中变得重要起来，由于跟着器件尺寸不停减小它将闩锁效应降到最低。
外延层往常是没有玷辱的。
7.常用的半导体资料为何选择硅？1）硅的充裕度。
硅是地球上第二丰富的元素，占地壳成分的25%；经合理加工，硅能够提纯到半导体系造所需的足够高的纯度而耗费更低的成本。
2）更高的融化温度同意更宽的工艺容限。
硅1412 ℃>锗3）更宽的工作温度。
用硅制造的半导体件能够用于比锗937℃。
更宽的温度范围，增添了半导体的应用范围和靠谱性。
一、填空题（每空1分，计31分）1、工艺上用于四氯化硅的提纯方法有 吸附法 和 精馏法 。
2、在晶片表面图形形成过程中，一般通过腐蚀的方法将抗蚀膜图形转移到晶片上，腐蚀的方法有 湿法腐蚀 和 干法腐蚀 。
3、直拉法制备单晶硅的过程是：清洁处理——装炉——加热融化——拉晶，其中拉晶是最主要的工序，拉晶包括 下种 、 缩颈 、放肩、 等径生长 和收尾拉光等过程。
3、抛光是晶片表面主要的精细加工过程，抛光的主要方式有 化学抛光 、 机械抛光 和 化学机械抛光 。
4、掺杂技术包括有 热扩散 、 离子注入 、合金和中子嬗变等多种方法。
5、晶片中的锂、钠、钾等碱金属杂质，通常以 间隙式 （空位式或间隙式）扩散方式在晶片内部扩散，并且这类杂质通常称为 快扩散 （快扩散或慢扩散）杂质。
6、在有限表面源扩散中，其扩散后的杂质浓度分布函数符合 高斯分布函数 ； 而在恒定表面源扩散中，其扩散后的杂质浓度分布函数符合 余误差分布函数 。
7、在离子注入法的掺杂过程中，注入离子在非晶靶中的浓度分布函数满足对称的高斯分布，其浓度最大位于 R P 处。
8、在离子注入后，通常采用退火措施，可以消除由注入所产生的晶格损伤，常用的退火方式有 电子束退火 、 离子束退火 、 激光退火 。
9、根据分凝现象，若K 0＞1，则分凝后杂质集中在 尾部 （头部或尾部）；若K 0＜1，则杂质分凝后集中在 头部 （同上）。
10、把硅片置于氯化氢和氧气的混合气体中进行的氧化，称为 掺氯氧化 。
11、在二氧化硅的热氧化方法中，氧化速度最快的是 干氧氧化 方法。
12、氢氧合成氧化设备中，两个重要的保险装置是 氢气流量保险装置 和 温度保险装置 。
13、工艺中常用的测量二氧化硅厚度的方法有 比色法 和 椭圆偏振光法 。
14、固态源硼扩散中常用的硼源是 氮化硼 ，常用的液态磷源是 三氯氧磷 。
15、箱法扩散在工艺中重要用来进行TTL 电路 隐埋层 的锑扩散。
高级半导体试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪种材料通常被用来制作半导体器件？A. 石英B. 玻璃C. 硅D. 木材答案：C2. 半导体的导电性介于哪种两种材料之间？A. 金属和绝缘体B. 金属和超导体C. 绝缘体和超导体D. 金属和塑料答案：A3. 下列哪个效应是半导体特有的？A. 光电效应B. 霍尔效应C. 热电效应D. 所有选项答案：D4. PN结的正向偏置是指：A. P区接正电，N区接负电B. P区接负电，N区接正电C. P区和N区都接正电D. P区和N区都接负电答案：A5. 下列哪种器件不是半导体器件？A. 二极管B. 三极管C. 电容器D. 场效应管答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 半导体材料的导电性可以通过改变其________来控制。
答案：掺杂2. 半导体器件中的PN结在正向偏置时，其导电性会________。
答案：增加3. 在半导体中，电子的流动被称为________。
答案：电子电流4. 半导体器件的制造过程中，通常需要进行________工艺。
答案：光刻5. 半导体材料的能带结构中，价带和导带之间的能量差称为________。
答案：能隙三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述半导体材料的掺杂过程及其对导电性的影响。
答案：半导体材料的掺杂过程是指在纯净的半导体材料中有意地掺入少量的杂质原子，这些杂质原子可以是五价元素（如磷、砷）或三价元素（如硼、铝）。
掺入五价元素时，会形成n型半导体，因为每个杂质原子会提供一个额外的自由电子，从而增加材料的电子浓度；掺入三价元素时，会形成p型半导体，因为每个杂质原子会缺少一个电子，形成空穴，从而增加材料的空穴浓度。
掺杂过程显著提高了半导体的导电性。
2. 解释什么是PN结，并说明其在电子器件中的作用。
答案：PN结是由P型半导体和N型半导体紧密接触形成的结构。
在PN结中，P区的空穴和N区的电子会相互扩散，形成一个耗尽区，该区域的载流子浓度非常低，因此具有很高的电阻。
半导体工厂试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 半导体材料中，硅（Si）的导电性介于以下哪种材料之间？A. 金属B. 绝缘体C. 导体D. 超导体答案：A2. 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. 无掺杂D. 以上都不是答案：A3. 在半导体制造过程中，光刻技术主要用于以下哪个步骤？A. 氧化B. 扩散C. 离子注入D. 抛光答案：C4. 下列哪种材料通常用于半导体器件的绝缘层？A. 硅B. 硅酸盐C. 硅氧化合物D. 硅化物答案：C5. 半导体器件的PN结在正向偏置时，其导电性如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：A6. 下列哪种现象不是半导体器件的特性？A. 光敏效应B. 热敏效应C. 磁敏效应D. 超导效应答案：D7. 在半导体工艺中，CMOS技术指的是什么？A. 互补金属氧化物半导体B. 共面金属氧化物半导体C. 互补金属半导体D. 共面金属半导体答案：A8. 下列哪种材料不适用于制造半导体器件？A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案：C9. 在半导体器件中，晶体管的放大作用是通过改变哪个参数来实现的？A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：B10. 下列哪种技术不是用于提高半导体器件性能的？A. 减小特征尺寸B. 增加掺杂浓度C. 增加工作温度D. 使用多门器件答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响半导体器件的性能？A. 温度B. 光照C. 湿度D. 电压答案：A、B、D2. 在半导体制造过程中，下列哪些步骤需要精确控制？A. 光刻B. 扩散C. 抛光D. 封装答案：A、B、D3. 下列哪些材料可以作为半导体的掺杂剂？A. 硼B. 磷C. 铜D. 砷答案：A、B、D4. 下列哪些技术是用于提高半导体器件集成度的？A. 减小特征尺寸B. 使用多层互连C. 增加工作电压D. 采用3D集成答案：A、B、D5. 下列哪些因素会影响半导体器件的可靠性？A. 材料纯度B. 工艺控制C. 工作温度D. 环境湿度答案：A、B、C、D三、填空题（每题2分，共10分）1. 半导体材料的导电性介于______和______之间。
一、填空题（每空1分，计31分）1、工艺上用于四氯化硅的提纯方法有 吸附法 和 精馏法 。
2、在晶片表面图形形成过程中，一般通过腐蚀的方法将抗蚀膜图形转移到晶片上，腐蚀的方法有 湿法腐蚀 和 干法腐蚀 。
3、直拉法制备单晶硅的过程是：清洁处理——装炉——加热融化——拉晶，其中拉晶是最主要的工序，拉晶包括 下种 、 缩颈 、放肩、 等径生长 和收尾拉光等过程。
3、抛光是晶片表面主要的精细加工过程，抛光的主要方式有 化学抛光 、 机械抛光 和 化学机械抛光 。
4、掺杂技术包括有 热扩散 、 离子注入 、合金和中子嬗变等多种方法。
5、晶片中的锂、钠、钾等碱金属杂质，通常以 间隙式 （空位式或间隙式）扩散方式在晶片内部扩散，并且这类杂质通常称为 快扩散 （快扩散或慢扩散）杂质。
6、在有限表面源扩散中，其扩散后的杂质浓度分布函数符合 高斯分布函数 ； 而在恒定表面源扩散中，其扩散后的杂质浓度分布函数符合 余误差分布函数 。
7、在离子注入法的掺杂过程中，注入离子在非晶靶中的浓度分布函数满足对称的高斯分布，其浓度最大位于 R P 处。
8、在离子注入后，通常采用退火措施，可以消除由注入所产生的晶格损伤，常用的退火方式有 电子束退火 、 离子束退火 、 激光退火 。
9、根据分凝现象，若K 0＞1，则分凝后杂质集中在 尾部 （头部或尾部）；若K 0＜1，则杂质分凝后集中在 头部 （同上）。
10、把硅片置于氯化氢和氧气的混合气体中进行的氧化，称为 掺氯氧化 。
11、在二氧化硅的热氧化方法中，氧化速度最快的是 干氧氧化 方法。
12、氢氧合成氧化设备中，两个重要的保险装置是 氢气流量保险装置 和 温度保险装置 。
13、工艺中常用的测量二氧化硅厚度的方法有 比色法 和 椭圆偏振光法 。
14、固态源硼扩散中常用的硼源是 氮化硼 ，常用的液态磷源是 三氯氧磷 。
15、箱法扩散在工艺中重要用来进行TTL 电路 隐埋层 的锑扩散。
半导体芯片制造工：半导体制造技术考试答案考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
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。
本题答案： 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？ 本题答案： 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。
本题答案： 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。
本题答案： 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。
本题答案： 6、问答题说明影响氧化速率的因素。
本题答案：姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------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？本题答案：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。
本题答案：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。
本题答案：10、问答题以P2O2为例说明SiO2的掩蔽过程。
本题答案：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。
本题答案：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？本题答案：13、问答题简述BOE（或BHF）刻蚀SiO2的原理。
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______。
半导体工艺及芯片制造技术问题答案（全）常用术语翻译active region 有源区2.active ponent有源器件3.Anneal退火4.atmospheric pressure CVD (APCVD) 常压化学气相淀积5.BEOL（生产线）后端工序6.BiCMOS双极CMOS7.bonding wire 焊线，引线8.BPSG 硼磷硅玻璃9.channel length沟道长度10.chemical vapor deposition (CVD) 化学气相淀积11.chemical mechanical planarization (CMP)化学机械平坦化12.damascene 大马士革工艺13.deposition淀积14.diffusion 扩散15.dopant concentration掺杂浓度16.dry oxidation 干法氧化17.epitaxial layer 外延层18.etch rate 刻蚀速率19.fabrication制造20.gate oxide 栅氧化硅21.IC reliability 集成电路可靠性22.interlayer dielectric 层间介质（ILD）23.ion implanter 离子注入机24.magnetron sputtering 磁控溅射25.metalorganic CVD(MOCVD)金属有机化学气相淀积26.pc board 印刷电路板27.plasma enhanced CVD(PECVD) 等离子体增强CVD28.polish 抛光29.RF sputtering 射频溅射30.silicon on insulator绝缘体上硅（SOI）第一章半导体产业介绍1. 什么叫集成电路？写出集成电路发展的五个时代及晶体管的数量？(15分)集成电路：将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能。
集成电路芯片/元件数产业周期无集成 1 1960年前小规模(SSI) 2到50 20世纪60年代前期中规模(MSI) 50到5000 20世纪60年代到70年代前期大规模(LSI) 5000到10万20世纪70年代前期到后期超大规模(VLSI) 10万到100万20世纪70年代后期到80年代后期甚大规模(ULSI) 大于100万20世纪90年代后期到现在2. 写出IC 制造的５个步骤？(15分)Wafer preparation(硅片准备)Wafer fabrication (硅片制造)Wafer test/sort (硅片测试和拣选)Assembly and packaging (装配和封装)Final test(终测)3. 写出半导体产业发展方向？什么是摩尔定律？(15分)发展方向：提高芯片性能——提升速度(关键尺寸降低,集成度提高,研发采用新材料)，降低功耗。
选择题：在半导体制造过程中，下列哪一项不是光刻步骤的关键要素？A. 光刻胶的涂覆B. 掩模的对准与曝光C. 刻蚀工艺的实施（正确答案）D. 光刻胶的显影与去除下列哪种材料在半导体工艺中常用作栅极绝缘层？A. 硅（Si）B. 二氧化硅（SiO₂）（正确答案）C. 铝（Al）D. 铜（Cu）在CMOS工艺中，为了减小漏电流和提高器件性能，通常会对栅极氧化层进行哪种处理？A. 增厚处理B. 减薄处理C. 氮化处理（正确答案）D. 氧化处理半导体工艺中的“掺杂”是指什么？A. 在半导体材料中引入杂质以改变其导电性能（正确答案）B. 增加半导体材料的纯度C. 改变半导体材料的晶体结构D. 对半导体材料进行热处理下列哪项不是半导体工艺中清洗步骤的目的？A. 去除表面污染物B. 提高材料表面的润湿性C. 改变材料的电学性能（正确答案）D. 为后续工艺步骤做准备在半导体制造中，哪种技术常用于制造极小尺寸的图案和结构？A. 光刻技术（正确答案）B. 化学气相沉积C. 物理气相沉积D. 湿法刻蚀下列哪项是半导体工艺中常用的薄膜沉积技术？A. 溅射法（正确答案）B. 离子注入法C. 干法刻蚀法D. 湿法腐蚀法在半导体器件的封装过程中，下列哪一项不是必需的步骤？A. 晶圆测试B. 晶圆切割C. 晶圆抛光（正确答案）D. 芯片焊接半导体工艺中的“退火”步骤主要用于什么目的？A. 修复晶格损伤并激活掺杂剂（正确答案）B. 增加材料的电阻率C. 减少材料的导电性D. 改变材料的晶体结构类型。
第一部分考试试题第 0 章绪论1.什么叫半导体集成电路2.按照半导体集成电路的集成度来分，分为哪些类型，请同时写出它们对应的英文缩写3.按照器件类型分，半导体集成电路分为哪几类4.按电路功能或信号类型分，半导体集成电路分为哪几类5.什么是特征尺寸它对集成电路工艺有何影响6.名词解释：集成度、 wafer size 、die size 、摩尔定律第 1 章集成电路的基本制造工艺1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用2.在制作晶体管的时候，衬底材料电阻率的选取对器件有何影响。
3.简单叙述一下 pn结隔离的 NPN晶体管的光刻步骤4.简述硅栅 p阱 CMOS的光刻步骤5.以 p阱 CMOS工艺为基础的 BiCMOS的有哪些不足6.以 N阱 CMOS工艺为基础的 BiCMOS的有哪些优缺点并请提出改进方法。
7.请画出 NPN晶体管的版图，并且标注各层掺杂区域类型。
8.请画出 CMOS反相器的版图，并标注各层掺杂类型和输入输出端子。
第 2 章集成电路中的晶体管及其寄生效应1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略。
2.什么是集成双极晶体管的无源寄生效应3.什么是 MOS晶体管的有源寄生效应4.什么是 MOS晶体管的闩锁效应，其对晶体管有什么影响5.消除“ Latch-up ”效应的方法6.如何解决 MOS器件的场区寄生 MOSFET效应7.如何解决 MOS器件中的寄生双极晶体管效应第 3 章集成电路中的无源元件1.双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些2.集成电路中常用的电容有哪些。
3.为什么基区薄层电阻需要修正。
4.为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。
5.运用基区扩散电阻，设计一个方块电阻 200 欧，阻值为 1K的电阻，已知耗散功率为 20W/c ㎡ ,该电阻上的压降为 5V,设计此电阻。
第 4 章 TTL 电路1.名词解释电压传输特性开门/ 关门电平逻辑摆幅过渡区宽度输入短路电流输入漏电流静态功耗瞬态延迟时间瞬态存储时间瞬态上升时间瞬态下降时间瞬时导通时间2.分析四管标准 TTL 与非门（稳态时）各管的工作状态3.在四管标准与非门中，那个管子会对瞬态特性影响最大，并分析原因以及带来那些困难。
杭州电子科技大学研究生考试卷（B卷）1、什么是CMOS器件的闩锁效应？描述三种阻止闩锁效应的制造技术。
（12分）答：闩锁效应就是指CMOS器件所固有的寄生双极晶体管（又称寄生可控硅，简称SCR）被触发导通，在电源和地之间形成低阻抗大电流的通路，导致器件无法正常工作，甚至烧毁器件的现象。
这种寄生双极晶体管存在CMOS器件内的各个部分，包括输入端、输出端、内部反相器等。
当外来干扰噪声使某个寄生晶体管被触发导通时，就可能诱发闩锁，这种外来干扰噪声常常是随机的，如电源的浪涌脉冲、静电放电、辐射等。
闩锁效应往往发生在芯片中某一局部区域，有两种情况：一种是闩锁只发生在外围与输入、输出有关的地方，另一种是闩锁可能发生在芯片的任何地方，在使用中前一种情况遇到较多。
2、为什么要用区熔法生长硅晶体？比较FZ和CZ优缺点。
（10分）答：（1）原因：因为区熔法可以得到低至1011cm-1的载流子浓度。
区熔生长技术的基本特点是样品的熔化部分是完全由固体部分支撑的，不需要坩埚。
柱状的高纯多晶材料固定于卡盘，一个金属线圈沿多晶长度方向缓慢移动并通过柱状多晶，在金属线圈中通过高功率的射频电流，射频功率技法的电磁场将在多晶柱中引起涡流，产生焦耳热，通过调整线圈功率，可以使得多晶柱紧邻线圈的部分熔化，线圈移过后，熔料在结晶为为单晶。
另一种使晶柱局部熔化的方法是使用聚焦电子束。
整个区熔生长装置可置于真空系统中，或者有保护气氛的封闭腔室内（2）CZ和FZ区别：CZ是直拉法，就是首先把多晶硅置于坩埚内加热熔化，然后采用小的结晶“种子”——籽晶，再慢慢向上提升、结晶，获得大的单晶锭。
（3）CZ和FZ优缺点比较：FZ是水平区域熔化生长法，就是水平放置、采用感应线圈加热、并进行晶体生长的技术。
直拉法在Si单晶的制备中更为常用，占75％以上。
直拉法制备Si单晶的优点是：1）成本低；2）能制备更大的圆片尺寸，6英吋（150mm）及以上的Si单晶制备均采用直拉法，目前直拉法已制备出400mm（16英吋）的商用Si单晶；3）制备过程中的剩余原材料可重复使用；4）直拉法制备的Si单晶位错密度低，0～104cm-2。
杭州电子科技大学研究生考试卷（B卷）1、什么是CMOS器件的闩锁效应？描述三种阻止闩锁效应的制造技术。
（12分）答：闩锁效应就是指CMOS器件所固有的寄生双极晶体管（又称寄生可控硅，简称SCR）被触发导通，在电源和地之间形成低阻抗大电流的通路，导致器件无法正常工作，甚至烧毁器件的现象。
这种寄生双极晶体管存在CMOS器件内的各个部分，包括输入端、输出端、内部反相器等。
当外来干扰噪声使某个寄生晶体管被触发导通时，就可能诱发闩锁，这种外来干扰噪声常常是随机的，如电源的浪涌脉冲、静电放电、辐射等。
闩锁效应往往发生在芯片中某一局部区域，有两种情况：一种是闩锁只发生在外围与输入、输出有关的地方，另一种是闩锁可能发生在芯片的任何地方，在使用中前一种情况遇到较多。
2、为什么要用区熔法生长硅晶体？比较FZ和CZ优缺点。
（10分）答：（1）原因：因为区熔法可以得到低至1011cm-1的载流子浓度。
区熔生长技术的基本特点是样品的熔化部分是完全由固体部分支撑的，不需要坩埚。
柱状的高纯多晶材料固定于卡盘，一个金属线圈沿多晶长度方向缓慢移动并通过柱状多晶，在金属线圈中通过高功率的射频电流，射频功率技法的电磁场将在多晶柱中引起涡流，产生焦耳热，通过调整线圈功率，可以使得多晶柱紧邻线圈的部分熔化，线圈移过后，熔料在结晶为为单晶。
另一种使晶柱局部熔化的方法是使用聚焦电子束。
整个区熔生长装置可置于真空系统中，或者有保护气氛的封闭腔室内（2）CZ和FZ区别：CZ是直拉法，就是首先把多晶硅置于坩埚内加热熔化，然后采用小的结晶“种子”——籽晶，再慢慢向上提升、结晶，获得大的单晶锭。
（3）CZ和FZ优缺点比较：FZ是水平区域熔化生长法，就是水平放置、采用感应线圈加热、并进行晶体生长的技术。
直拉法在Si单晶的制备中更为常用，占75％以上。
直拉法制备Si单晶的优点是：1）成本低；2）能制备更大的圆片尺寸，6英吋（150mm）及以上的Si单晶制备均采用直拉法，目前直拉法已制备出400mm（16英吋）的商用Si单晶；3）制备过程中的剩余原材料可重复使用；4）直拉法制备的Si单晶位错密度低，0～104cm-2。
直拉法制备Si单晶的主要缺点是，由于使用坩埚，Si单晶的纯度不如区熔法。
区熔法制备Si单晶的主要优点是，由于不使用坩锅，可制备高纯度的硅单晶，电阻率高达2000Ω-mm，因此区熔法制备的Si单晶主要用于功率器件及电路。
区熔法制备Si单晶的缺点是：1）成本高；3、什么是LOCOS和STI？为什么在高级IC工艺中，STI取代了LOCOS？（12分）答：（1）LOCOS：即“硅的局部氧化”技术（Local Oxidation of Silicon）CMOS工艺最常用的隔离技术就是LOCOS（硅的选择氧化）工艺，它以氮化硅为掩膜实现了硅的选择氧化，在这种工艺中，除了形成有源晶体管的区域以外，在其它所有重掺杂硅区上均生长一层厚的氧化层，称为隔离或场氧化层。
-常规的LOCOS工艺由于有源区方向的场氧侵蚀（SiN边缘形成类似鸟嘴的结构，称为“鸟喙效应”bird beak)和场注入的横向扩散，使LOCOS工艺受到很大的限制。
STI：浅沟槽隔离(STI)是用于隔绝活动区域的制造方法，它会使实际电流不同于模拟结果。
具体情况取决于电晶体位置。
（2）取代原因：LOCOS结构影响了有源区长度，为了减小鸟嘴，出现了改进的LOCOS 结构，PBL和PELOX结构。
PBL（poly buffer LOCOS多晶衬垫LOCOS）结构是在掩蔽氧化层的SiN和衬底SiO2之间加入一层薄多晶，这样减小了场氧生长时SiN薄膜的应力，也减小了鸟嘴。
PELOX（poly encapsulated Locol Oxidation多晶镶嵌LOCOS）结构是在SiN层的顶部和侧部嵌如多晶或非晶薄膜，然后在生长场氧，它同样能减小鸟嘴。
因为两种结构增加了工艺的复杂性，故LOCOS一般用于0.5~0.35μm的工艺中。
为了更有效的隔离器件的需要，尤其是对于DRAM器件而言；对晶体管隔离而言，表面积显著减小；超强的闩锁保护能力；对沟道没有侵蚀；与CMP 技术兼容；有源区倾斜角度非常小；线宽减小后仍然可以使用；表面非常平坦，有利于下一步工艺的加工。
它的缺点主要是工艺成本更贵，更复杂。
但是和它的优点相比，成本的增加是可以接受的。
因此，在0.25μm及以下的工艺，都使用STI隔离。
故而在更高级的IC工艺中STI取代了LOCOS。
4、描述双大马士革铜布线（图示）。
（12分）答：首先硅片覆盖上光阻，曝光显影后干法刻蚀穿过表面硬阻挡层和层间介质停在最底部的氮化硅阻挡层。
接下来通光的光阻被去除，重新铺光阻，曝光显影后形成沟槽的光阻，其中一部分留在通孔中，这部分光阻能够防止下半部分的通孔在沟槽干刻过程中被过分刻蚀。
最后，进行铜的沉积，并用化学机械抛光将铜平坦化。
具体流程如下图所示：5、列举光刻工艺流程。
（12分）答：一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。
(1)硅片清洗烘干方法：湿法清洗＋去离子水冲洗＋脱水烘焙（热板150～2500C,1～2分钟，氮气保护）目的：a、除去表面的污染物（颗粒、有机物、工艺残余、可动离子）；b、除去水蒸气，是基底表面由亲水性变为憎水性，增强表面的黏附性（对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷）。
(2)涂底方法：a、气相成底膜的热板涂底。
HMDS蒸汽淀积，200～2500C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染；b、旋转涂底。
缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。
目的：使表面具有疏水性，增强基底表面与光刻胶的黏附性。
（3）旋涂光刻胶方法：a、静态涂胶（Static）。
硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。
低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。
决定光刻胶涂胶厚度的关键参数：光刻胶的黏度（Viscosity），黏度越低，光刻胶的厚度越薄；旋转速度，速度越快，厚度越薄；影响光刻胶厚度均运性的参数：旋转加速度，加速越快越均匀；与旋转加速的时间点有关。
一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关（因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率）（4）软烘方法：真空热板，85～120℃,30～60秒；目的：除去溶剂（4～7%）；增强黏附性；释放光刻胶膜内的应力；防止光刻胶玷污设备；（5）对准并曝光对准方法：a、预对准，通过硅片上的notch或者flat进行激光自动对准；b、通过对准标志（Align Mark），位于切割槽（Scribe Line）上。
另外层间对准，即套刻精度（Overlay），保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准。
曝光中最重要的两个参数是：曝光能量（Energy）和焦距（Focus）。
如果能量和焦距调整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的图形。
表现为图形的关键尺寸超出要求的范围。
曝光方法：a、接触式曝光（Contact Printing）。
掩膜板直接与光刻胶层接触。
曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当，设备简单。
缺点：光刻胶污染掩膜板；掩膜板的磨损，寿命很低（只能使用5～25次）；1970前使用，分辨率〉0.5μm。
b、接近式曝光（Proximity Printing）。
掩膜板与光刻胶层的略微分开，大约为10～50μm。
可以避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤。
但是同时引入了衍射效应，降低了分辨率。
1970后适用，但是其最大分辨率仅为2～4μm。
c、投影式曝光（Projection Printing）。
在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。
一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。
优点：提高了分辨率；掩膜板的制作更加容易；掩膜板上的缺陷影响减小。
（6）后烘方法：热板，110～130C,1分钟。
目的：a、减少驻波效应；b、激发化学增强光刻胶的PAG产生的酸与光刻胶上的保护基团发生反应并移除基团使之能溶解于显影液。
（7）显影方法：a、整盒硅片浸没式显影（Batch Development）。
缺点：显影液消耗很大；显影的均匀性差；b、连续喷雾显影（Continuous Spray Development）/自动旋转显影（Auto-rotation Development）。
一个或多个喷嘴喷洒显影液在硅片表面，同时硅片低速旋转（100～500rpm）。
喷嘴喷雾模式和硅片旋转速度是实现硅片间溶解率和均匀性的可重复性的关键调节参数。
c、水坑（旋覆浸没）式显影（Puddle Development）。
喷覆足够（不能太多，最小化背面湿度）的显影液到硅片表面，并形成水坑形状（显影液的流动保持较低，以减少边缘显影速率的变化）。
硅片固定或慢慢旋转。
一般采用多次旋覆显影液：第一次涂覆、保持10～30秒、去除；第二次涂覆、保持、去除。
然后用去离子水冲洗（去除硅片两面的所有化学品）并旋转甩干。
优点：显影液用量少；硅片显影均匀；最小化了温度梯度。
（8）硬烘方法：热板，100～1300C（略高于玻璃化温度Tg），1～2分钟。
目的：a、完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂（以免在污染后续的离子注入环境，例如DNQ酚醛树脂光刻胶中的氮会引起光刻胶局部爆裂）；b、坚膜，以提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力；c、进一步增强光刻胶与硅片表面之间的黏附性；d、进一步减少驻波效应（Standing Wave Effect）。
6、列出并阐述刻蚀多晶硅的三个步骤。
（10分）答：刻蚀多晶硅的步骤：1.预刻蚀，用于去除自然氧化层、硬的掩蔽层和表面污染物来获得均匀的刻蚀，这减少了刻蚀中作为微掩蔽层的污染物带来的表面缺陷。
2.主刻蚀，用来刻蚀掉大部分的多晶硅膜，并不损伤栅氧化层和获得理想的各向异性的侧壁剖面。
3.过刻蚀，用于去除刻蚀残留物和剩余多晶硅，并保证对栅氧化层的高选择比，这避免在多晶硅周围的栅氧化层形成微槽。
7、列举离子注入和扩散的优缺点。
（10分）答：离子注入的优点：各向异性，投射深度与剂量可精确控制；离子注入的缺点：1.表面损伤，2.需要退火与再扩散。
离子扩散的优点：比较容易获得高浓度与深结深；表面损伤较小。
离子扩散的缺点：各向同性，扩散高温时间长，造成侧向扩散，同时高温时间长对于各步掺杂的相互影响较难控制。
8、什么是CMP？列举CMP的优缺点。
（10分）答：CMP称为多核处理器，是由美国斯坦福大学提出的，其思想是将大规模并行处理器中的SMP（对称多处理器）集成到同一芯片内，各个处理器并行执行不同的进程。
CMP的优点：1.多核处理器可以在处理器内部共享缓存，提高缓存利用率，同时简化多处理器系统设计的复杂度2.由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计，每个核都比较简单，有利于优化设计。
