半导体工艺《半导体制造技术》答案

第四章氧化1.简述几种常用的氧化方法及其特点。

答：（1）干氧氧化在高温下，氧气与硅反应生成SiO2，其反应为干氧氧化的生成的SiO2结构致密、干燥、均匀性和重复性好，掩蔽能力强，与光刻胶粘附性好，然而干氧氧化法的生长速率慢，所以经常同湿氧氧化方法相结合生长SiO2。

（2）水汽氧化在高温下，硅与高纯水产生的蒸汽反应生成SiO2，其反应为：产生的分子沿界面或者以扩散方式通过层散离。

因为水比氧在中有更高的扩散系数和大得多的溶解度，所以水汽氧化的速率一般比较高。

（3）湿氧氧化湿氧氧化的氧化剂是通过高纯水的氧气，高纯水一般被加热到95左右。

通过高纯水的氧气携带一定水蒸气，所以湿氧氧化的氧化剂既含有氧，又含有水汽。

因此，的生长速率介于干氧和水汽氧化之间，与氧气流量、水汽的含量有着密切的关系。

（4）氢氧合成氧化采用高温合成技术进行水汽氧化，在这种氧化系统中，氧化剂是由纯氢和纯氧直接反应生成的水汽，可在很宽的范围内变化的压力。

（5）快速热氧化使用快速热氧化设备进行氧化，用于制造非常薄（<30埃）的氧化层。

2.说明的结构和性质，并简述结晶型和无定型的区别。

答：的中心是Si原子，四个顶点是O原子，顶角上的4个O原子正好与Si原子的4个价电子形成共价键，相邻的Si-O四面体是靠Si-O-Si键桥连接。

其密度一般为2.20g/,熔点1700左右，折射率为波长的函数，密度较大则折射率较大，化学性质十分稳定，室温下只与HF发生反应。

结晶型由Si-O四面体在空间规则排列构成，每个顶角的O原子与两个相邻四面体中心的Si原子形成共价键，Si-O-Si键桥的角度为144；无定型的Si-O四面体的空间排列没有规律，Si-O-Si键桥的角度不固定，在110之间，平均值.相比之下，无定型网络疏松，不均匀，有孔洞。

3.以为例说明的掩蔽过程。

答：当与接触时，就转变为含磷的玻璃体（PSG），其变化过程如图所示。

（a）扩散刚开始，只有靠近表面的转变为含磷的玻璃体；（b）随着扩散的进行，大部分层转变为含磷的玻璃体；（c）整个层都转变为含磷的玻璃体；（d）在层完全转变为玻璃体后，又经过一定时间，层保护的硅中磷已经扩进一定深度。

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。

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。

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。

第五章图形转移1.典型的光刻工艺主要有哪几步？简述各步骤的作用。

涂胶：在衬底上涂布一层光刻胶前烘：蒸发光刻胶中的溶剂对准：保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准曝光：使光刻胶产生化学反应而变性曝光后烘烤：减少驻波效应；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。

显影：显影液溶剂溶解掉光刻胶中软化部分，将图形从掩膜版转移到光刻胶上坚膜：完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂，提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力，进一步增强光刻胶与硅片表面之间的粘附性，减少驻波效应显影检查：检查图形是否对准，临界尺寸及表面是否良好2.光刻对准标记中RA，GA，FA分别是什么？它们有什么用？投影机-掩膜版对准标记（Retical Alignment,RA）在投影掩膜版的左右两侧，与安装在步进机机身上的对准标记对准。

整场对准标记（Global Alignment,GA）在第一次曝光时被光刻在硅片左右两边，被用于每个硅片的粗对准。

精对准标记（Fine Alignment,FA）每个场曝光时被光刻，用于每个硅片曝光场和投影掩膜版的对准调节。

3.什么是光刻胶的对比度？它对曝光图形产生什么样的影响？光刻胶的对比度（）是对光刻胶完全曝光所需要的最小剂量和光刻胶不发生曝光效果所允许的最大剂量比例的函数，表征的是曝光并显影后从曝光区域到非曝光区域的图形侧壁陡峭程度。

对比度越大，显影后光刻胶侧壁越陡峭，图形越明晰。

4.什么是光刻中常见的表面反射和驻波效应？如何解决？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缺失，无法控制图形，这就是表面反射和驻波效应。

解决方法：改变沉积速率以控制薄膜的反射率；避免薄膜表面高度差，表面平坦化处理（CMP）；光刻胶下涂覆抗反射的聚合物（Anti-reflect coating,ARC）5.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。

半导体制造技术题库答案1.分别简述R V D和G I L D的原理，它们的优缺点及应⽤⽅向。

快速⽓相掺杂(RVD,RapidVapor-phaseDoping)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:GasImmersionLaserDoping)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。

常用術語翻譯active region 有源區2.active component有源器件3.Anneal退火4.atmospheric pressure CVD (APCVD) 常壓化學氣相澱積5.BEOL（生產線）後端工序6.BiCMOS雙極CMOS7.bonding wire 焊線，引線8.BPSG 硼磷矽玻璃9.channel length溝道長度10.chemical vapor deposition (CVD) 化學氣相澱積11.chemical mechanical planarization (CMP)化學機械平坦化12.damascene 大馬士革工藝13.deposition澱積14.diffusion 擴散15.dopant concentration摻雜濃度16.dry oxidation 幹法氧化17.epitaxial layer 外延層18.etch rate 刻蝕速率19.fabrication制造20.gate oxide 柵氧化矽21.IC reliability 集成電路可靠性22.interlayer dielectric 層間介質（ILD）23.ion implanter 離子注入機24.magnetron sputtering 磁控濺射25.metalorganic CVD(MOCVD)金屬有機化學氣相澱積26.pc board 印刷電路板27.plasma enhanced CVD(PECVD) 等離子體增強CVD28.polish 拋光29.RF sputtering 射頻濺射30.silicon on insulator絕緣體上矽（SOI）第一章半導體產業介紹1. 什麼叫集成電路？寫出集成電路發展の五個時代及晶體管の數量？(15分)集成電路：將多個電子元件集成在一塊襯底上，完成一定の電路或系統功能。

集成電路芯片/元件數產業周期無集成 1 1960年前小規模(SSI) 2到50 20世紀60年代前期中規模(MSI) 50到5000 20世紀60年代到70年代前期大規模(LSI) 5000到10萬 20世紀70年代前期到後期超大規模(VLSI) 10萬到100萬 20世紀70年代後期到80年代後期甚大規模(ULSI) 大於100萬 20世紀90年代後期到現在2. 寫出IC 制造の５個步驟？(15分)Wafer preparation(矽片准備)Wafer fabrication (矽片制造)Wafer test/sort (矽片測試和揀選)Assembly and packaging (裝配和封裝)Final test(終測)3. 寫出半導體產業發展方向？什麼是摩爾定律？(15分)發展方向：提高芯片性能——提升速度(關鍵尺寸降低,集成度提高,研發采用新材料)，降低功耗。

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。

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。

常用术语翻译active region 有源区2.active component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。

第五章图形转移1.典型的光刻工艺主要有哪几步？简述各步骤的作用。

涂胶：在衬底上涂布一层光刻胶前烘：蒸发光刻胶中的溶剂对准：保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准曝光：使光刻胶产生化学反应而变性曝光后烘烤：减少驻波效应；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。

显影：显影液溶剂溶解掉光刻胶中软化部分，将图形从掩膜版转移到光刻胶上坚膜：完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂，提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力，进一步增强光刻胶与硅片表面之间的粘附性，减少驻波效应显影检查：检查图形是否对准，临界尺寸及表面是否良好2.光刻对准标记中RA，GA，FA分别是什么？它们有什么用？投影机-掩膜版对准标记（Retical Alignment,RA）在投影掩膜版的左右两侧，与安装在步进机机身上的对准标记对准。

整场对准标记（Global Alignment,GA）在第一次曝光时被光刻在硅片左右两边，被用于每个硅片的粗对准。

精对准标记（Fine Alignment,FA）每个场曝光时被光刻，用于每个硅片曝光场和投影掩膜版的对准调节。

3.什么是光刻胶的对比度？它对曝光图形产生什么样的影响？光刻胶的对比度（）是对光刻胶完全曝光所需要的最小剂量和光刻胶不发生曝光效果所允许的最大剂量比例的函数，表征的是曝光并显影后从曝光区域到非曝光区域的图形侧壁陡峭程度。

对比度越大，显影后光刻胶侧壁越陡峭，图形越明晰。

4.什么是光刻中常见的表面反射和驻波效应？如何解决？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缺失，无法控制图形，这就是表面反射和驻波效应。

解决方法：改变沉积速率以控制薄膜的反射率；避免薄膜表面高度差，表面平坦化处理（CMP）；光刻胶下涂覆抗反射的聚合物（Anti-reflect coating,ARC）5.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。

常用术语翻译active region 有源区2.active component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。

第四章氧化1.简述几种常用的氧化方法及其特点。

答：（1）干氧氧化在高温下，氧气与硅反应生成SiO2，其反应为干氧氧化的生成的SiO2结构致密、干燥、均匀性和重复性好，掩蔽能力强，与光刻胶粘附性好，然而干氧氧化法的生长速率慢，所以经常同湿氧氧化方法相结合生长SiO2。

（2）水汽氧化在高温下，硅与高纯水产生的蒸汽反应生成SiO2，其反应为：产生的分子沿界面或者以扩散方式通过层散离。

因为水比氧在中有更高的扩散系数和大得多的溶解度，所以水汽氧化的速率一般比较高。

（3）湿氧氧化湿氧氧化的氧化剂是通过高纯水的氧气，高纯水一般被加热到95左右。

通过高纯水的氧气携带一定水蒸气，所以湿氧氧化的氧化剂既含有氧，又含有水汽。

因此，的生长速率介于干氧和水汽氧化之间，与氧气流量、水汽的含量有着密切的关系。

（4）氢氧合成氧化采用高温合成技术进行水汽氧化，在这种氧化系统中，氧化剂是由纯氢和纯氧直接反应生成的水汽，可在很宽的范围内变化的压力。

（5）快速热氧化使用快速热氧化设备进行氧化，用于制造非常薄（<30埃）的氧化层。

2.说明的结构和性质，并简述结晶型和无定型的区别。

答：的中心是Si原子，四个顶点是O原子，顶角上的4个O原子正好与Si原子的4个价电子形成共价键，相邻的Si-O四面体是靠Si-O-Si键桥连接。

其密度一般为2.20g/,熔点1700左右，折射率为波长的函数，密度较大则折射率较大，化学性质十分稳定，室温下只与HF发生反应。

结晶型由Si-O四面体在空间规则排列构成，每个顶角的O原子与两个相邻四面体中心的Si原子形成共价键，Si-O-Si键桥的角度为144；无定型的Si-O四面体的空间排列没有规律，Si-O-Si键桥的角度不固定，在110之间，平均值.相比之下，无定型网络疏松，不均匀，有孔洞。

3.以为例说明的掩蔽过程。

答：当与接触时，就转变为含磷的玻璃体（PSG），其变化过程如图所示。

（a）扩散刚开始，只有靠近表面的转变为含磷的玻璃体；（b）随着扩散的进行，大部分层转变为含磷的玻璃体；（c）整个层都转变为含磷的玻璃体；（d）在层完全转变为玻璃体后，又经过一定时间，层保护的硅中磷已经扩进一定深度。

常用术语翻译active region 有源区2.active component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。