半导体制造工艺期末复习doc.docx
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半导体制造工艺期末复习doc
选择题
1•在晶体的生长过程中,晶体中初始的掺杂浓度为koCo,如果ko>l,
掺杂浓度将会持续（C）。
（其中k（）为平衡分凝系数）
A增加B不变
C减少D都有可能
2.实际的晶体（如硅晶片）与理想的晶体有显著的差异，如图所示的
点缺陷为（A）o
oooooooooooooooooooooooo#oooooooooooooooooooooooo
A替位朵质B填隙朵质
C空位DFrenkel
3.实际的晶体（如硅晶片）与理想的晶体有显著的湼异，晶体的缺
陷有四种类型，其中李晶（twins）和晶粒间界属于（C）o
A点缺陷B线缺陷
C面缺陷D体缺陷
4.MOS器件也会受到氧化层中的电荷和位于二氧化硅一硅界面处的
势阱的影响。
这些势阱和电荷的基本类别可以分为界面势阱电荷、固
定氧电荷、氧势阱电荷和可移动的离子电荷，如图中1中所示为
D）o
金Ml
♦♦♦
Si
<>:
□□□EJ田田
1
A界面势阱电荷B固定氧电荷
C氧势阱电荷D可移动的离子电荷
5.一个投影系统的分辨率可以表示为=心岛入是光源波长,
Una
咕为与工艺有关的参数，Dna是数值孔径。
下列方法中不能提高分辨率的是（D）。
A减小波长B增大Dna
C既减小波长又增大DnaD增大k】
6.在湿法化学刻蚀工艺中，可作为二氧化硅刻蚀剂的是（B）。
A硝酸和氢氟酸在水中的混合液B加入氟化馁的HF溶液
C沸腾的磷酸溶液D加热的磷酸、硝酸、醋酸和去离子水
7・当扩散系数随掺杂浓度而变化时,Y为描述与浓度关系的参数，实测的硼和碑在硅中的扩散系数和掺杂浓度的关系可表示为y=1。
其浓度分布非常陡，则图中可用来描述其关系的曲线是（C）。
A（a）线B（b）线
C（c）线D（d）线
&在离子注入工艺中，磷的交叉能量是130keVoE。
大于130keV时，磷消耗能量主要是通过（A）。
A电子阻止B核阻止
C电子阻止和核阻止起同等的作用D两者都不是
9.BiCMOS技术是将CMOS和双极型器件结构结合在单一IC芯片中的技术，它同吋具有CMOS和双极型器件的优点。
下列选项CMOS不具有优势的是（C）。
A功耗B噪声容限
C开关速度D封装密度
10.与新制造工艺和电路方法结合的碑化镣工艺技术的进展，使得发展“类硅”碑化镣IC技术成为可能。
与硅相比，碑化稼固有的优势是（A）o
A能够制作半绝缘材料，可以提供晶格匹配的介质绝缘衬底B、较长的少子寿命C有稳定的自然保护氧化层
D晶体缺陷多，比硅低许多数量级。
11・对于集成电路来说，测试工艺过程主要取决于芯片测试是针对逻辑器件还是存储器件。
无论哪一种情况，自动测试设备（automatedtest
equipment,ATE）是使用针刺测量芯片的方法并记录测试结果。
ATE的主要功能不包括（D）。
A输入图形的产生B、图形应用
C输出响应检测D短路或开路检测
12.一个集成电路必须被装配、焊接到某个封装里，然后被粘接到印刷电路板上，这样才能使它在某个电子系统中发挥作用。
下列不是芯片封装的互连方法的是（D）。
A引线键合B倒装芯片键合
C和载带自动键合D芯片尺寸封装
13•下图中，属于明装封装封装的是（C）。
CI）
14.成品率与缺陷密度、临界面积的关系是很复杂的，它和电路尺寸、光刻图案的密集度、光刻工艺的步骤数目等因素都有关，很多模型都试图将这种关系数量化，其中属于三角Murphy模型概率密度函数的
填空题
第五章
1.对硅晶格，（111）晶面比（110）晶而和（100）晶面的每个单兀上
有更多的化学键，因此，（111）品面的刻蚀速率应该较小。
2.用湿法刻蚀进行图形转移的最大缺点是掩模层下有横向乍占
蚀,导致刻蚀后图形分辨率下降。
3.干法刻蚀也就是等离子体辅助刻蚀，是利用低压放电
等离子体技术的刻蚀方法。
4•随着器件特征尺寸的减小，由于需要在电路器件与DRAM存储单元的贮存电容Z间进行隔离，硅片的表面面积也和应的减少了。
这些表面隔离区可以通过对硅衬底刻蚀出沟槽，并用适当的电介质或导电材料填充来减少。
深沟槽（一般深度大于5um）主要用来形成存
储电容，浅沟槽（一般深度小于1um）经常用来作隔离。
弟八早
1掺杂是将一定数量的杂质掺入半导休材料的工艺。
2.掺杂的实际作用主要是改变半导体材料的电学特性。
扩散
和离了注入是两种主要的掺杂方法。
由于这两种方法具有互
补性。
3•对于硅屮的扩散而言，硼J是最常用的p型杂质
碑和磷是广泛使用的n型杂质。
4.杂质在半导体中的扩散可以看成是杂质原子在晶格中以空位或间隙原子形式进行的原子移动。
其扩散机制主要有替位式扩散和填隙式扩散。
第七、八章
1.对于离子质量比硅原子小的硼来说，交叉点能量只有lOkeVo这说明在整个实际注入能量范围（IkeV〜IMeV）内，硼离子主要通过
电了阻止（P110）机理消耗能量。
2•对具有较高离子质量的硼来说，交叉点能量达到700keVo这说明在大部分能量范围内，核阻止机理（P110）起主要作用。
3•磷的交叉能量是130keV。
E。
小于130kcV时，核阻止机理起主要作用；E。
大于130keV时，电子阻止机理起主要作用。
4.外延层生长的主要技术有化学气相淀积和分了束外延。
5・分子束外延是指在具有极高真空度的环境中（约10沖a）,—束或多束热原了流或分了流与晶体表面发生反应而生长外延层的工艺。
6.MBE采用的是一种在真空系统屮进行蒸发的方法。
真空技术的一个重要的参数一一分子碰撞率（P129）,即在单位时间衬底的单位面积上多少分子与其碰撞。
7.异质外延是指外延层与衬底是两种不同的半导体，并且外延层必须保持理想化的界面。
这意味着通过界面的原子键必须连续。
所以，这两种半导体要么有相同的晶格间距，要么通过变形形成同一的晶格间距，这两种情况分别称为晶格匹配外延和应力层外延。
8.低温下淀积的磷硅玻璃（掺P的SiOj在加热时会变软而流动，从而形成光滑表面，所以经常采用这种Si02作为相邻金属层间的绝缘体，这种处理工艺称为磷玻璃流（P138）。
9.磷硅玻璃流方法适合采用磷的浓度为6%〜8%。
10.为了减小ULSI电路小的RC常数，需要互连材料具有低电阻率和膜层之间的低电容。
11・为了保证止确操作，DRAM中的存储电容必须保持为定值（如40fF）o对于平面结构，随着DRAM密度增加面积在减小，膜的介电常数必须增加。
12.用多晶硅作为MOS器件的栅电极是MOS技术的一个重大发展，其中重要的原因是多晶硅在—业可靠性方面性能优于铝。
13.金属的最常用物理气相淀积（PVD）方法是蒸发、
电了束蒸发、等离了溅射淀积以及溅射。
（P145）
14.降低互连网络的RC时间延迟，同时需要高电导率的导线和低介电常数的绝缘体。
15.作为新的互连金属，铜比铝具有明显的优势，因为其具有更高的
电阻率和更高的电迁移抵御能力
16.CMP方法包括三个主要部分：
（1）待抛的表面;
（2）垫板，它是使机械行为传到被抛表面的关键媒介；（3）抛光液，它提供了化学和机械两种效果。
第9.10章
1.由于所有的电阻采用的都是同一工艺周期，习惯上将电阻划分为两个部分：
方块屯阻，由注入（扩散）工艺决定；L/W的比率,由尺寸决定。
2.对整个电阻而言，末端的接触孔面积将引入附加的电阻，每个末
端接触孔而积近似为单位面积的0.65倍。
3.在集成电路小基本上采用两种电容：
MOS电容和P・N结电容。
4.随着硅器件速度的不断增加和多层互连技术的不断进步，在无线频率及更高的频段使用上，集成电路电感开始获得越来越多的关注。
多种电感都可以用IC工艺制造，大多数流行的方法是薄膜螺旋电感。
5•在双极型品体管的基本制造工艺中，有6次形成膜层的操作、6次光刻操作、4次离子注入、4次刻蚀
操作，每个操作必须精确控制和监控，任何一次操作的失败都会造成晶片的报废。
6.所有的CMOS电路都潜在存在着棘手的闩锁。
7.所有的CMOS电路都潜在存在着棘手的闩锁问题。
闩锁与寄生的双极型晶体管有关,消除闩锁问题的有效技术是采用深槽隔离O&BiCMOS技术是将CMOS和双极型器件结构结合在单一IC芯片中的技术。
将两种不同技术结合的原因在于创造一种新的IC芯片，它同时具有CMOS和双极型器件的优点。
CMOS在功耗、噪声容限和封装密度等方面具有优势,而双极型器件则在开关速度、
电流驱动能力和模拟信号处理能力面具有优势。
9.表面显微机械器件完全由薄膜构成。
在体硅和薄膜材料制作的结构之间有许多差异和折衷。
体硅微机械传感器的典型尺寸是—
毫米量级量级,而表面显微机械器件则是微米量级量级。
10.LIGA是lithographic,galvanofonTiimg,abformung的缩写。
它由三个
基本的工艺步骤组成：
光刻、电镀和成型。
11.LIGA工艺的显著优点是制作三维结构的能力,其厚度与体显微机械器件相同，而且保留了表面显微机械加工的设计灵活性。
12.制造被定义为将原材料转化为成品的过程。
13.成品率指的是执行同一套技术规范所制造的合格产品的
比率。
成晶率和总的制造成本成反比：
成晶率越高，成本越低O
14.芯片封装的互连通常采用引线键合、倒装芯片和载带自动键合这三种方法Z-o
15.统计工艺控制指的是一种用于实现工艺稳定性和减少变易性的工具，它收集了很多解决问题的方法。
这些工具中最主要的和技术上最成熟的或许就是控制图。
16.控制图是一种在线式的统计工艺控制技术，可以用来检测工艺执行过程中随机性工艺波动事件。
控制图包括：
中心线，代表在受控状态下质量特性的平均值；控制上限（uppercontrollimit,UCL）和控制下限owercontrollimit,LCL）O
17.两种最常用的品质控制图是缺陷图（defectchart,或c-图，c-chart）和缺陷密度图（defectdensitychart,或u-图，u-chart）o
18.在因素实验设计中有两个非常重要的问题，第一是试验中选择一组变化因索。
二是确定各因素可能发生的变化范围。
因素数量的选取直接影响实验运行次数（亦即实验的成本）。
19.成品率定义为达到额定技术要求的器件或电路的白分比。
20.成品率可以分为功能和参数两类。
21.功能成品率定义为具备完全功能产品所占的比例，也常称为迴成品率
22.集成电路的功能成品率一般由物理缺陷（如尘埃颗粒）引起的开路或短路来表征。
然而在某些情况下，具备完全功能的产品在一个或几个参数（如速度、噪声或功耗等）上仍然可能达不到技术耍求，这种情况则应采用参数成品率（softyield）来描述。
23.成品率模型通常是单位面积平均缺陷数
和电子系统临界函数。
24•参数成品率反映的是具有功能的系统的质量，而功能成品率反映的是制造工艺生产的具有功能的单元所占的比例。
25.计算参数成品率的一般方法是一蒙特卡罗模型
判断题
1.对硅而言，区熔法可以生长比直拉法纯度更高的单晶硅。
（P21）
Y
2.生产硼化镣单晶有两种技术:
直拉法和Brid
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