中山学院集成电路工艺基础A试题卷.docx

中山学院集成电路工艺基础A试题卷.docx

《中山学院集成电路工艺基础A试题卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中山学院集成电路工艺基础A试题卷.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中山学院集成电路工艺基础A试题卷

中山学院-集成电路工艺基础-2011-A试题卷

注意事项：

1.答案一律做在答题卷上。

2.请写上班级、学号和姓名。

一、单项选择题（共15小题，每题2分，共30分）

1．二氧化硅薄膜在半导体器件生产上的应用有（D）

⑴对杂质的掩蔽作用

⑵对器件表面的保护和钝化作用

⑶用于器件的电绝缘和电隔离

⑷作为电容器的介质材料

⑸作为MOS场效应晶体管的绝缘栅材料

A．⑴⑵B.⑴⑵⑶C.⑴⑵⑷⑸D.⑴⑵⑶⑷⑸

积在金属、陶瓷、及其它半导体材料上

⑶CVDSiO2，衬底硅不参加反应

⑷CVDSiO2，温度低

A．⑴⑵B.⑵⑷C.⑴⑵⑷D.⑴⑵⑶⑷

9.预扩散是在较____温度下（与主扩散相比），采用____扩散方式，在硅片表面扩散一层数量一定，按_____形式分布的杂质。

（C）

A．高、恒定表面源、余误差函数B．高、有限表面源、高斯函数

C．低、恒定表面源、余误差函数D．低、有限表面源、余误差函数

10.下面选项属于预扩散作用有（B）

A.调节表面浓度B.控制进入硅表面内部的杂质总量C.控制结深

11.不论正胶或负胶，光刻过程中都包括如下步骤：

⑴刻蚀⑵前烘⑶显影⑷去胶⑸涂胶⑹曝光⑺坚膜

以下选项排列正确的是：

（D）

A.⑵⑸⑹⑴⑷⑶⑺B.⑸⑵⑹⑴⑷⑶⑺C.⑸⑵⑹⑶⑺⑷⑴D.⑸⑵⑹⑶⑺⑴⑷

12.哪种Si外延方法存在反向腐蚀现象（A）

A．氢还原反应B.硅烷热分解

13.光刻胶的性能可用如下性能指标表征，其中表征光刻胶对光敏感度的性能指标是（B）

A．感光度B.分辨率C.粘附性D.抗蚀性

14.下面哪个说法是正确的（D）

A.等离子体刻蚀各向异性好；B.反应离子刻蚀属于化学腐蚀过程

C.湿法腐蚀各向异性好；D.溅射刻蚀各向异性好

15.LOCOS工艺属于（B）

A．平坦化工艺B.隔离工艺

二、填空题（共10小题，每题2分，共20分）

1.某纯净的硅衬底，掺入P元素后其导电类型为N型（N型/P型）。

2.有限表面源扩散的杂质分布服从高斯函数分布。

3.入射离子的两种能量损失模型为：

电子碰撞和核碰撞。

4.离子注入后会引起晶格损伤，一般采用热退火工艺来消除损伤。

5.物理气相淀积技术中最为基本的两种方法就是蒸发和溅射。

6.在LPCVD中，由于hG>>kS，即质量输运系数远大于表面反应速率常数，所以，LPCVD系统中，淀积过程主要是表面反应速率控制对（对/错）

7.分子束外延是一种在超高真空下的蒸发技术，是利用蒸发源提供的定向分子束或者原子束，撞击到清洁的衬底上生成外延层的工艺过程。

8．正胶（正胶/负胶）曝光后显影时感光的胶层溶解了，没有感光的胶层不溶解留下了

9.湿法刻蚀适用于粗（粗/细）线条。

10.尖楔现象是Al/Si作为互连金属材料的突出缺点。

三、简答题（共3小题，每题8分，共24分）

1.在《硅集成电路工艺基础》这门课中学习到很多单项工艺。

这些单项工艺可以分为哪三大类工艺，它们分别起什么作用？

并简单描述每一大类工艺包括什么主要的单项工艺。

图形转换：

将设计在掩膜版（类似于照相底片）上的图形转移到半导体单晶片上

光刻：

接触光刻、接近光刻、投影光刻

刻蚀：

干法刻蚀、湿法刻蚀

掺杂：

根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等

离子注入：

退火

扩散

制膜：

制作各种材料的薄膜

氧化：

干氧氧化、湿氧氧化等

CVD（化学气相淀积）：

APCVD、LPCVD、PECVD

PVD（物理气相沉淀）：

蒸发、溅射

2．沟道效应是什么，怎么减小？

定义：

当离子注入的方向与靶晶体的某个晶向平行时，一些离子将沿沟道运动。

沟道离子唯一的能量损失机制是电子阻止，因此注入离子的能量损失率就很低，故注入深度较大。

减小方法：

a.倾斜样品表面，晶体的主轴方向偏离注入方向，典型值为7°。

b.先重轰击晶格表面，形成无定型层

在无定形靶运动的离子由于碰撞方向不断改变，因而也会有部分离子进入沟道，但在沟道

运动过程中又有可能脱离沟道，故对注入离子峰值附近的分布并不会产生实质性的影响

c.表面长二氧化硅薄层

3．简述ULSI对光刻有哪些基本要求。

①高分辨率

在集成电路工艺中，通常把线宽作为光刻水平的标志，一般也可以用加工图形线宽的能力

来代表集成电路的工艺水平。

②高灵敏度的光刻胶

光刻胶的灵敏度是指光刻胶的感光速度。

为了提高产品的产量，曝光时间越短越好。

确保光刻胶各项属性均为优异的前提下，提高光刻胶的灵敏度

③低缺陷

缺陷关系成品率

④精密的套刻对准

集成电路芯片的制作需要经过多次光刻，在各次曝光图形之间要相互套准。

ULSI的图形线宽在

以下，通常采用自对准技术。

⑤大尺寸硅片上的加工

ULSI的芯片尺寸为

提高经济效益和硅片利用率

四、计算题（共2小题，每题8分，共16分）

答案保留两位有效数字

1.假设经热氧化方式生长厚度为x的SiO2，将要消耗多少硅？

每摩Si的质量是28g，密度为2.33g/cm3；每摩SiO2的质量是60g，密度为2.27g/cm3。

2.要将Si衬底上0.5um的SiO2腐蚀。

假定平均腐蚀速率为0.1μmmin-1，SiO2厚度和腐蚀速率都有5%的偏差。

求

（1）需要多大的过刻蚀量（表示为百分数）才能保证所有的SiO2都被腐蚀掉？

（2）刻蚀SiO2对Si的选择性多大时，才能保证最多有5nm的Si被腐蚀掉？

（假定

（1）中计算的过刻已经存在。

）

五、综合题（共1小题，每题10分，共10分）

分析如下所示剖面图，说明其逻辑性能；如果用N衬底双阱CMOS工艺，且使用单层金属制作该电路的话，需要多少次光刻，分别是什么？

逻辑性能：

使用单层金属制作该电路的话，需要9次光刻，分别是：

①阱的制作

②场区隔离（将整个芯片分成有源区和场区）

③场注入

④栅的制作

⑤N+源漏的制作

⑥P+源漏的制作

⑦接触孔的制作

⑧金属层的制作

⑨钝化层的制作