1、1微电子工艺复习提纲1集成电路的制作可以分成三个阶段：硅晶圆片的制作；集成电路的制作；集成电路的封装。2集成电路发展史：生长法，合金法，扩散法4评价发展水平：最小线宽，硅晶圆片直径，DRAM容量5金刚石结构特点：共价四面体，内部存在着相当大的“空隙”6面心立方晶体结构是立方密堆积，(111)面是密排面。7金刚石结构可有两套面心立方结构套购而成，面心立方晶格又称为立方密排晶格。8双层密排面的特点：在晶面内原子结合力强，晶面与晶面之间距离较大，结合薄弱。 两个双层面间，间距很大，而且共价键稀少，平均两个原子才有一个共价键，致使双层密排面之间结合脆弱9金刚石晶格晶面的性质：由于111双层密排面本身结
2、合牢固，而双层密排面之间相互结合脆弱，在外力作用下，晶体很容易沿着111晶面劈裂。 由111双层密排面结合牢固，化学腐蚀就比较困难和缓慢，所以腐蚀后容易暴露在表面上。 因111双层密排面之间距离很大，结合弱，晶格缺陷容易在这里形成和扩展。 111双层密排面结合牢固，表明这样的晶面能量低。由于这个原因，在晶体生长中有一种使晶体表面为111晶面的趋势。10肖特基缺陷：如果一个晶格正常位置上的原子跑到表面，在体内产生一个晶格空位，称肖特基缺陷。11弗伦克尔缺陷：如果一个晶格原子进入间隙，并产生一个空位，间隙原子和空位是同时产生的，这种缺陷为弗伦克尔缺陷。12堆垛层错：在密堆积的晶体结构中，由于堆积次
3、序发生错乱13固溶体：当把一种元素B(溶质)引入 到另一种元素A(溶剂) 的晶体中时，在达到一定浓度之前，不会有新相产生，而仍保持原来晶体A的晶体结构，这样的晶体称为固溶体。14固溶度：在一定温度和平衡态下，元素B能够溶解到晶体A内的最大浓度，称为这种杂质在晶体中的最大溶解度15固溶体分类：替位式固溶体，间隙式固溶体16某种元素能否作为扩散杂质的一个重要标准：看这种杂质的最大固溶度是否大于所要求的表面浓度，如果表面浓度大于杂质的最大固溶度，那么选用这种杂质就无法获得所希望的分布。17 SiO2层的特点：能紧紧地依附在硅衬底表面，具有良好的化学稳定性和电绝缘性。对某些杂质能起到掩蔽作用。极易溶解
4、于氢氟酸中，而在其它酸中稳定18二氧化硅用途：扩散时的掩蔽层，离子注入的阻挡层；器件和电路的保护或钝化膜；某些器件的重要组成部分MOS管的绝缘栅材料；电容器的介质材料；集成电路中的隔离介质；用于电极引线和硅器件之间的绝缘介质19按杂质在网络中所处位置可分为两类：网络形成者和网络改变者。20较厚的SiO 2层制备实际采用：干氧湿氧干氧21硅的热氧化存在两个极限：其一是当氧化剂在二氧化硅中的扩散系数很小时，二氧化硅的生长速率主要由氧化剂在二氧化硅中的扩散速度所决定，称为扩散控制；其二如果扩散系数很大，在这种情况下，氧化剂到达硅和二氧化硅界面的速度就快，这时，二氧化硅的生长速率就由硅表面的化学反应速
5、度决定，称为反应控制。22热氧化生长速率 当氧化时间很短时，氧化服从线性规律，此时SiO 2的生长速率主要由表面化学反应来决定。当氧化时间很长时，氧化服从抛物型规律，此时SiO 2的生长速率主要由氧化剂在SiO 2中的扩散快慢来决定。223分凝现象：硅在热氧化时所形成的界面随着热氧化的进行不断向硅中推进，原存在硅中的杂质将在界面两边再分布，直到达到在界面两边的化学势相同，分凝系数 m=杂质在硅中的平衡浓度/杂质在二氧化硅中的平衡浓度24再分布的四种可能(1)m1，在二氧化硅中是慢扩散的杂质，如磷；(4)m1，在二氧化硅中是快扩散的杂质25在SiO 2内处存在着各种电荷和陷阱：单位面积里可动离子
6、电荷；氧化层固定电荷；界面陷阱电荷；氧化物陷阱电荷26二氧化硅质量检验1)比色法利用干涉色可直接估计氧化膜的厚度2) 干涉法劈尖干涉 双光干涉利用放射光能量与入射光能量之差确定厚度3)椭圆偏振光法 以光的波动性为理论基础。4)高频C-V 测试：利用MOS结构，测量电容-电压关系曲线27杂质在硅晶体中的扩散机构主要有两种：1)间隙式扩散，(2) 替位式扩散28扩散是微观粒子的一种极为普遍的热运动形式，是将一定数量的某种杂质掺入到硅晶体或其他半导体晶体中去，以改变电学性质，并使掺入的杂质数量、分布形式和深度等都满足要求。29扩散方式：恒定表面源扩散和有限表面源扩散。30两种扩散方式相结合的扩散工艺
7、为两部扩散。第一步，预扩散或预淀积，目的：为了控制扩散杂质的数量，方式恒定表面源扩散。第二步，主扩散，目的控制表面浓度和扩散深度。方式将由预扩散引入的杂质作为扩散源。31氧化增强扩散：与中性气氛相比，杂质硼在氧化气氛中的扩散存在明显的增强。32发射区推进(下陷)效应：在npn窄基区晶体管制造中，如果基区和发射区分别扩硼和扩磷，则发现在发射区正下方，硼的扩散深度大于不再发射区正下方(外基区) 硼的扩散深度。33在实际生产中，经常发现同一炉扩散出来的硅片其薄层电阻相差特大，特别是在低浓度扩散时更为明显，这就是扩散的均匀性问题。当用同样的条件进行扩散时，发现各次扩散的结果有差异，这就是扩散的重复性问
8、题。34离子注入的应用：在集成电路制造中，多道参杂工序均采用离子注入技术，特别是集成电路中的隔离工序中防止寄生沟道用的沟道截断，调整阈值电压的沟道掺杂，防止CMOS阱的形成及源漏区域的形成等主要工序都采用离子注入法进行参杂，尤其是浅结主要靠离子注入技术来完成。35 LSS理论：注入离子在靶内的能量损失分为两个彼此独立的过程：核碰撞电子碰撞。36沟道效应：对晶体靶进行离子注入时，当离子注入的方向与靶晶体的某个晶向平行时，就会出现沟道效应。37避免沟道效应的方法。使晶体的主轴方向偏离注入方向；晶体表面覆盖介质膜；先注入使晶体变为非晶体，在进行离子注入。38损伤区的分布：轻离子，电子碰撞为主，靶原子
9、位移小，晶格损伤少。重离子，原子碰撞为主，靶原子位移大，晶格损伤大39热退火：将注入离子的硅片在一定温度下，经过适当时间的热处理，部分或全部消除硅片中的损伤，少数载流子寿命及迁移率也会不同程度的得到恢复，掺入的杂质也将得到一定比例的电激活，这样的处理过程称为热退火。40物理气相沉积方法：真空蒸发，溅射41溅射 基础是辉光放电42汽化热 ：真空蒸发系统中的能源将蒸发原材料加热到足够高的温度，使其原子或分子获得足够的能量，克服固相(或液相) 的原子束缚而蒸发到真空中，而形成具有一定动能的气相原子或分子，这个能量就是汽化热43饱和蒸汽压：在一定的温度下，真空室内蒸发物质的蒸气与固态或液态平衡时所表现
10、出来的压力称为该物质的饱和蒸汽压44平均自由程 ：粒子两次碰撞之间飞行的平均距离称为45化学气相淀积：即把含有构成薄膜元素的气态反应剂或者液态反应剂的蒸气，以合理的流速引入反3应室，在衬底表面发生化学反应并在衬底表面上淀积薄膜。46完成薄膜淀积CVD的化学反应满足条件：反应物足够高的蒸气压(空气中充满源)，淀积物足够低的蒸气压(不能蒸发 )47边界层 ：靠近硅片表面附近的气流速度受到扰动并按抛物线型变化同时还存在反应剂浓度梯度的薄层。48 CVD过程主要受两步工艺过程控制(1) 气相输运过程2)表面化学反应过程49多晶硅的 掺杂技术三种工艺：扩散掺杂，离子注入掺杂，原位掺杂原为掺杂：杂质原子在
11、薄膜淀积的同时被结合到薄膜中，也就是一步完成薄膜淀积和对薄膜的掺杂50化学 气相淀积步骤：1反应剂气体以合理的流速被输送到反应室内，气流从入口进入反应室并以平流形式向出口流动，平流区也称为主流区也称为主气流区，其气体流速是 不变的。2，反应剂从主气流区以扩散方式通过边界层到达衬底表面，边界层是主气流区与硅片表面之间气流速度受到扰动的气体薄层。3,反应剂被吸附在硅片的表面，成为吸附原子或分子。4吸附原子或分子在衬底表面发生化学反应，生成薄膜的基本元素并淀积成薄膜。5化学反应的副产物和未反应的反应剂离开衬底表面，进入主气流区被排除系统。51淀积速率与温度的关系：高温情况下淀积速率通常称为质量输运控
12、制，速率不再随温度的变化而变化，在低温情况下淀积速率为表面化学反应控制，而且表面反应速率随温度的升高而成指数增加。52气缺现象：对于只有一个入气口的反应室来说，延气流方向因反应剂的不断消耗原离入气口处的硅片表面上的反应剂浓度会低于靠近入气口处饿硅片表面的浓度所淀积得膜厚也就低于靠近入气口处的膜厚，称这种现象为53多晶硅薄膜有小单晶的晶粒组成，存在大量的晶粒间界，它是一个具有高密度缺陷和悬挂键的区域。54保形覆盖：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淀积有相同厚度的吧薄膜，这种淀积称为55外延是在单晶衬底上按衬底晶向生长单晶薄膜的工艺过程。56外延薄膜的生长模型：高温低生长速率
13、，易生长单晶；低温高生长速率，易生长多晶。在高生长速率下，吸附原子没有足够的时间迁移到扭转点，因而会形成多晶。但当温度升高时，表面迁移率也随之升高，由于硅原子迁移率加快，在与其他吸附原子形成硅串之前就已经到达了扭转点，一旦到达了扭转点，薄膜便开始横向生长。57扩散效应：衬底中的杂质与外延层中的杂质在外延生长时互相扩散引起衬底与外延层界面附近的杂质浓度缓慢变化的现象。58自掺杂效应：在外延生长过程中，衬底和外延层中的杂质因蒸发、或者化学反应的副产物对衬底或外延层的腐蚀，都会使衬底和(或) 外延层中的杂质进入到边界层中，改变了边界层中的掺杂成分和浓度，从而导致了外延层中的实际分布偏离理想情况，这种
14、现象称为自掺杂效应59低压外延是为了减小自掺杂效应发展起来的一种外延工艺。60光刻的原理：在光刻过程中，光刻胶在受到光辐照射后发生化学反应，其内部分子结构发生变化，在显形液中光刻胶感光部分与未感光部位的溶解速度相差非常大。61光刻的目的就是在二氧化硅或金属薄膜上面刻蚀出与掩膜版完全对应的几何图形，从而实现选择性扩散和金属薄膜布线的目的。62可靠性有三个目的：为了测量现有产品的可靠性程度；通过各种可靠性试验，找出器件的使用极限；通过对失效机理的分析、解剖，找出各种器件在各种条件下失效的机理、原因，进一步提高器件的可靠性。63可靠性包括两个方面：产品设计与制造的固有可靠性问题。产品在使用时的问题。
15、64可靠性的定义就是指产品在规定时间内和规定条件下，完成规定功能的能力或概率。65光刻工艺流程1打底膜：为了增强光刻胶与硅片之间的附着力2涂胶：在硅片表面形成厚度均匀、附着性强，并且没有缺陷的光刻胶薄膜。3前烘：去除胶层内的溶剂，从而降低灰尘的玷污,提高光刻胶4与衬底的粘附力及胶膜的机械擦伤能力。4曝光：利用感光与未感光的光刻胶对碱性溶液的不同溶解度，就可以进行掩膜图形的转移。5显影：把曝光后在光刻胶层形成的潜在图形，进一步形成三维立体图形。6坚膜：除去光刻胶层中剩余的溶剂;增强光刻胶对硅片表面的附着力; 提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性和保护能力。7刻蚀：在光刻胶的下方的材料上呈现出
16、与光刻胶上相同的图形。8去胶：经过刻蚀过离子注入之后，已经不需要光刻胶作为保护层，因此可以将光刻胶从硅片表面除去。66光学光刻胶通常包含三种成分：聚合物材料，感光材料，溶剂。67移想相掩膜的基本原理：在光掩膜版的某些透明图形上增加或减少一个透明的介质层，称移相器，使光波通过这个介质层产生180度的相位差，与邻近透明区域透过的光波产生干涉，从而抵消边缘的光衍射效应，提高曝光的分辨率。68顶层 光刻胶经过曝光和显影后形成曝光图形，并在后续的刻蚀工艺中作为刻蚀掩蔽层，光刻胶不再被氧等离子刻蚀，起到一个硬保护层作用底层光刻胶用来在衬底上形成平坦化的平面，需要通过干法刻蚀去掉。69使用抗反射涂层( AR
17、C)工艺，可以降低驻波效应的影响。70驻波效应 ：曝光光波在进入到光刻胶层之后，如果没有被完全吸收，就会有一部分光波穿过光刻胶膜达到衬底表面，这一部分光波在衬底表面被反射之后，又回到光刻胶中。这样，反射光波与光刻胶中的入射光波发生干涉，从而形成驻波71将散射分为前向散射和背散射，前向散射的方向与电子束入射方向的夹角很小，只导致曝光图形的轻微展宽，背散射将使大面积的光刻胶层发生程度不同的曝光，最终使大面积的图形模糊，因此造成电子束曝光所形成的图形出现畸变。这种效应称为领近效应72选择比：指两种不同材料在腐蚀的过程中被腐蚀的速率比73干法刻蚀：利用等离子体激活的化学反应或者是利用高能离子束轰击完成
18、去除物质的方法、74干法刻蚀的分类：等离子体刻蚀，溅射刻蚀，反应离子刻蚀75属化 ”，金属跟金属性材料在集中成电路中的应用。76按其在 集成电路中的功能划分，可分为三大类：MOSFET栅电极材料：互连材料：接触材料 77 Al/Si接触中的几个物理现象A l-Si相图，Al在Si中的溶解度非常低，Si 在Al中的溶解度却比较高，因此当铝和硅接触时，在退火过程中就会有相当可观的si原子溶到铝中去。Si在Al中扩散系数比在晶体Al中大40倍，Al与二氧化硅反应易生成Al 2O373电迁移现象：是一种在大电流密度作用下的质量输运现象。74以铜作 为互联线的工艺，就是所谓的双大马士革(镶嵌 )工艺75
19、多晶硅栅技术最主要的特点就是具有源漏自对准特性76平坦化的技术分类：第一类只是使锐利的台阶改变为平滑，台阶高度没有减小。第二类，可以使锐利的台阶变为平滑，同时台阶高度减小了，通过再淀积一层半平坦化的介质层作为覆盖层，第三类，使局域达到完全平坦化，第四类，使整个硅片表面平坦化77 Al/Si接触中的尖楔现象Al某些接触点，像尖钉一样楔进到Si衬底中去，从而PN 结失效53多晶硅及硅化物具有源漏自对准特性78后道工艺： 一、背面减薄和蒸金：去除晶圆片背面不必要的杂质；太厚不宜于后道加工；未了减少串联电阻，有利于散热。二、划片：将大圆片上每只芯片分割开来。三、裂片：划片后把一个个芯片。四、装片与烧结
20、；镜检好得芯片，要放在管座上的指定位置，并且粘结。五、键合：将半导体器件芯片上的电极引线与底座外引线连接起来的过程。六、封装：其目的除了保护和隔离之外，还有使管芯有一个合适的外引线结构、使管芯有一个散热和电磁屏蔽的条件、调高管芯的机械强度和抗外界冲击能力等。七、老化：成品测试。579双阱 CMOS工艺流程：硅片准备；阱的制备；场区隔离；CMOS器件形成80双极集成电路工艺流程：衬底制备；埋层的制备；外延层的生长；隔离区的形成；集电极接触的制备；基区的形成.；发射区的形成；金属接触和互连一、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 ）
21、。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）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（实现均匀参杂的同时并且复制籽晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。影响
22、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（结晶型）和（非结晶型）或（不定型）。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（
23、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：（ 参杂阻挡 ）、（ 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）、（ 淀积 ）、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（ 厚度 ）要求生长（ 无缺陷 ）、（ 均匀 ）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（ 石英钟罩 ）、（多区加热电阻丝 ）和（ 加热管
24、套 ）组成。淀积620 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（聚集成束 ），第三步是（ 形成连续的膜 ）。22缩略语PECVD、LPCVD、HDPCVD 和APCVD 的中文名称分别是（等离子体增强减压 CVD ）、（ 低压CVD ）、高密度等离子体化学气相淀积、和（ 常压CVD ）。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
25、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（ 3：1 ）。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（ 夹断 ）和（ 空洞 ）。26化学气相淀积是通过（ 气体混合 ）的化学反应在硅片表面淀积一层（固体膜 ）的工艺。硅片表面及其邻近的区域被（ 加热 ）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：（ ）；（ ）；（ ）。见打印稿28在半导体产业界第一种类型的CVD是（ APCVD ），其发生在（质量输运控制 ）区域，在任何给定的时间，在硅片表面（ 不
26、可能有足够 ）的气体分子供发生反应。29HDPCVD 工艺使用同步淀积和刻蚀作用，其表面反应分为：（离子诱导淀积 ）、（ 溅射刻蚀 ）、（ 再次淀积 ）、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：（ MOSFET栅极材料 ）、（互连材料 ）和（ 接触材料 ）。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、（ 亚辉光放电区 ）和（正常辉光发电区 ），则溅射区域选择在（ 反常辉光放电区 ）。32溅射现象是在（ 辉光放电 ）中观察到的，集成电路工艺中利用它主要用来（淀积合金 ），还可以
27、用来（ 金属化 ）。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（ AU ），在硅片制造业中最普通的互连金属是（铝铜合金 ），即将取代它的金属材料是（ CU ）。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（ 连接 ）硅片上高密度堆积器件的那些（金属 ）和（ 合金 ）。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：（
28、 蒸发 ）、（ 溅射 ）、（ 金属CVD ）和铜电镀。39溅射主要是一个（ 物理 ）过程，而非化学过程。在溅射过程中，（核能离子 ）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（ 真空 ），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、（ ）、（ 7）、钨塞抛光和双大马士革铜抛光。42终点检测是指（ ）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（ ）和（ ）。43硅片平坦化的四种类型分别是（ ）、部分平坦化、
29、（ ）和（ ）。4420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（ ）。46CMP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
30、（ ）。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：（紫外光源 ）、光学系统、（ 投影掩膜版 ）、对准系统和（ 覆盖光敏光刻胶的硅片 ）。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（ H线 ）、365nmI线、248nm （ 深紫外
31、）、193nm深紫外、 157nm（真空紫外（超紫外） ）。53光学光刻中，把与掩膜版上图形（相反 ）的图形复制到硅片表面的光刻是（ 负 ）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（ 正 ）性光刻。54有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为（ 光刻区 ）、（刻蚀区 ）和（离子注入区 ）。55I线光刻胶的4种成分分别是（ 树脂（聚合物材料） ）、（感光剂 ）、（ 溶剂 ）和添加剂。56对准标记主要有四种：一是（ 投影掩膜版对准（RA ）标记 ），二是（ 整场对准（GA）标记 ），三是精对准，四是（ 光照亮对准标记 ）。57光刻使用（光敏光刻胶 ）材料和可控制的曝光在硅片表面形成三维图形
32、，光刻过程的其它说法是（ 照相 ）、光刻、掩膜和（图形形成 ）。58对于半导体微光刻技术，在硅片表面涂上（液体光刻胶 ）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：（ 分滴 ）、旋转铺开、旋转甩掉和（溶剂挥发 ）。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：（杆法刻蚀 ）和（湿法刻蚀 ）。前者是（ 亚微米 ）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
33、情况下。861干法刻蚀按材料分类，主要有三种：（ 等离子刻蚀）、（溅射刻蚀/离子xi ）和（ 反应离子刻蚀 ）。62在干法刻蚀中发生刻蚀反应的三种方法是（物理性 ）、（ 化学性）和（物理和化学性 ）。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（ILD（层间介质）以形成一个凹槽，然后淀积（ 铜 ）来覆盖其上的图形，再利用（ 化学机械平坦化技术）把铜平坦化至ILD的高度。64刻蚀是用（物理 ）或（ 化学方法 ）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
34、 ）刻蚀剖面和（ 各项异性 ）刻蚀剖面。66一个等离子体干法刻蚀系统的基本部件包括：（发生刻蚀反应的反应腔 ）、（ 一个产生等离子体的射频电源 ）、气体流量控制系统和（ 去除刻蚀生成物和气体的真空系统 ）。67在刻蚀中用到大量的化学气体，通常用氟刻蚀（ 二氧化硅 ）；用氯和氟刻蚀（ 多晶硅 ）；用氯、氟和溴刻蚀硅；用氧去除（ 光刻胶 ）。68刻蚀有9个重要参数：（ 刻蚀速率 ）、（ 刻蚀剖面 ）、刻蚀偏差、（选择比 ）、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（钨塞 ）工艺中的步骤，具有两步：第一步是（ 以高刻蚀速率刻蚀掉90%的钨 ）；第二步是（ 降低速率，
35、采用对TiN有较高选择性的刻蚀剂去除剩余的钨 ）。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（ 扩散 ）和（离子注入 ）两种，其中（离子注入 ）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（ IIIA族 ）和VA族的杂质，其中硅片中掺入磷原子形成（ N型 ）硅片，掺入硼原子形成（ P型 ）硅片。73扩散是物质的一个基本性质，分为三种形态：（ 气态源 ）扩散、（固态源 ）扩散和（液态源 ）扩散。74杂质在硅晶体中的扩散机制主要
36、有两种，分别是（ 间隙式 ）扩散和（ 替位式 ）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（ 有限表面源扩散 ）。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
37、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（pn结 ）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（ 低能区 ），二是（ 中能区 ），三是（高能区）。981控制沟道效应的方法：（倾斜硅片 ）；（掩蔽氧化层 ）；（硅预非晶化 ）和使用质量较大的原子。82离子注入机的扫描系统有四种类型，分别为（静电扫描）、（机械扫描）、（混合扫描）和平行扫描。83离子注入机的目标是形成在（成分和能量方面 ）都纯净的离子束。聚束离子束通常很小，必须通过扫描覆盖整个硅片。
38、扫描方式有两种，分别是（固定硅片，移动束斑）和（固定束斑，移动硅片）。84离子束轰击硅片的能量转化为热，导致硅片温度升高。如果温度超过100摄氏度，（光刻胶 ）就会起泡脱落，在去胶时就难清洗干净。常采用两种技术（气冷 ）和（橡胶冷却）来冷却硅片。85离子注入是一种灵活的工艺，必须满足严格的芯片设计和生产要求。其两个重要参数是（剂量和射程 ），即（ ）和（ ），即离子注入过程中，离子穿入硅片的总距离。86最常用的杂质源物质有（B2H6 ）、（ BF3 ）、（ PH3 ）和AsH 3等气体。87离子注入设备包含6个部分：（离子源）、引出电极、离子分析器、（加速器）、扫描系统和（工艺室）。88离子注
39、入工艺在（离子注入机 ）内进行，亚0.25 微米工艺的注入过程有两个主要的目标：（ 向硅片中引入均匀可控制数量的特定杂质 ）；（把杂质放到希望的深度 ）。89离子注入是一种向硅衬底中引入（可控数量 ）的杂质，以改变其（电学性能 ）的方法，它是一个物理过程，即不发生（化学反应 ）。工艺集成90芯片硅片制造厂可以分为6个独立的生产区：扩散区、（光刻片 ）、刻蚀区、（注入区 ）、（薄膜片 ）和抛光区。91集成电路的发展时代分为：（ 小规模集成电路SSI ）、中规模集成电路MSI、（大规模集成电路LSI ）、超大规模集成电路VLSI 、（甚大规模集成电路ULSI ）。92集成电路的制造分为五个阶段，分
40、别为（硅片制备 ）、（硅片制造 ）、硅片测试和拣选、（ 装配和封装 ）、终测。93制造电子器件的基本半导体材料是圆形单晶薄片，称为硅片或（ 硅衬底 ）。在硅片制造厂，由硅片生产的半导体产品，又被称为（微芯片 ）或（ 芯片 ）。94原氧化生长的三种作用是：1、（保护表面的外延层免受玷污）；2、（阻止了注入过程中对硅片的过渡损伤）；3、（作为氧化物屏蔽层，有助于控制注入过程中杂质的注入深度 ）。95浅槽隔离工艺的主要工艺步骤是：1、（隔离氧化层）；2、氮化物淀积；3（第三层掩膜、浅槽隔离 ）；4（STI槽刻蚀）。96扩散区一般是认为是进行高温工艺及薄膜淀积的区域。主要设备是高温扩散炉，其能完成（氧
41、化）、扩散、（淀积 ）、（退火 ）以及合金等多种工艺流程。97光刻区位于硅片厂的中心，经过光刻处理的硅片只流入两个区，因此只有三个区会处理涂胶的硅片，它们是（光刻片 ）、（刻蚀片 ）和（离子注入 ）。98制作通孔1的主要工艺步骤是：1、（第一层层间介质氧化物淀积 ）；2、（氧化物抛磨 ）；3、（第十层掩膜、第一层层间介质刻蚀 ）。99制作钨塞1的主要工艺步骤是：1、（ 钛淀积阻挡层 ）；2、（氧化钛淀积 ）；3、（钨淀积 ）；4、磨抛钨。二、判断题晶圆制备101 半导体级硅的纯度为99.9999999%。（ Y ）2 冶金级硅的纯度为98%。（Y ）3 西门子工艺生产的硅没有按照希望的晶体顺序
42、排列原子。（Y ）4 对半导体制造来讲，硅片中用得最广的晶体平面是（100）、（110）和（111）。（Y ）5 CZ直拉法是按照在20世纪90年代初期它的发明者的名字来命名的。（ Y ）6 用来制造MOS器件最常用的是（ 100）面的硅片，这是因为（100）面的表面状态更有利于控制MOS器件开态和关态所要求的阈值电压。（Y ）7 （111）面的原子密度更大，所以更易生长，成本最低，所以经常用于双极器件。（Y ）8 区熔法是20世纪50年代发展起来的，能生产到目前为止最纯的硅单晶，含氧量非常少。（ Y ）9 85%以上的单晶硅是采用CZ直拉法生长出来的。（ Y ）10 成品率是指在一片晶圆上所
43、有芯片中好芯片所占的百分比。（Y ）氧化11 当硅片暴露在空气中时，会立刻生成一层无定形的氧化硅薄膜。（ ）12 暴露在高温的氧气氛围中，硅片上能生长出氧化硅。生长一词表示这个过程实际是消耗了硅片上的硅材料。（Y ）13 二氧化硅是一种介质材料，不导电。（ Y ）14 硅上的自然氧化层并不是一种必需的氧化材料，在随后的工艺中要清洗去除。（ Y ）15 栅氧一般通过热生长获得。（ Y ）16 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pn结，取而代之的是离子注入。（ Y ）17 氧化物有两个生长阶段来描述，分别是线性阶段和抛物线阶段。（Y ）18 传统的0.25m
44、工艺以上的器件隔离方法是硅的局部氧化。（ Y ）19 用于亚0.25m工艺的选择性氧化的主要技术是浅槽隔离。（ Y ）20 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。（Y ）淀积21 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。（ ）22 高阻衬底材料上生长低阻外延层的工艺称为正向外延。（ ）23 LPCVD反应是受气体质量传输速度限制的。（ ）24 外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，即外延层。（ Y ）25 在半导体产业界第一种类型的CVD 是APCVD。（ Y ）26 外延就是
45、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。（Y ）27 CVD反应器的冷壁反应器只加热硅片和硅片支持物。（ Y ）冷壁反应器通常只对衬底加热，28 APCVD反应器中的硅片通常是平放在一个平面上。（ Y ）29 与APCVD 相比，LPCVD有更低的成本、更高的产量以及更好的膜性能，因此应用更为广泛。（Y ）30 LPCVD紧随PECVD的发展而发展。由660降为450，采用增强的等离子体，增加淀积能量，即低压和低温。（ ）金属化31 接触是指硅芯片内的器件与第一层金属层之间在硅表面的连接。（Y ）1132 大马士革工艺来源于一种类似精制的镶嵌首饰或艺术品的图案。（Y ）3
46、3 蒸发最大的缺点是不能产生均匀的台阶覆盖，但是可以比较容易的调整淀积合金的组分。（ ）34 大马士革工艺的重点在于介质的刻蚀而不是金属的刻蚀。（Y ）35 接触是由导电材料如铝、多晶硅或铜制成的连线将电信号传输到芯片的不同部分。（ ）36 多层金属化指用来连接硅片上高密度堆积器件的那些金属层。（ ）37 阻挡层金属是淀积金属或金属塞，其作用是增加上下层材料的附着。（ ）38 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。（Y ）39 传统互连金属线的材料是铝，即将取代它的金属材料是铜。（ ）40 溅射是个化学过程，而非物理过程。（ Y ）平坦化41 表面起伏的硅片进行平坦化处理，主要采
47、用将低处填平的方法。（ ? ）42 化学机械平坦化，简称CMP，它是一种表面全局平坦化技术。（Y ）43 平滑是一种平坦化类型，它只能使台阶角度圆滑和侧壁倾斜，但高度没有显著变化。（Y ）44 反刻是一种传统的平坦化技术，它能够实现全局平坦化。（ ）45 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。（Y ）46 在CMP设备中被广泛采用的终点检测方法是光学干涉终点检测。（ Y ）47 CMP带来的一个显著的质量问题是表面微擦痕。小而难以发现的微擦痕导致淀积的金属中存在隐藏区，可能引起同一层金属之间的断路。（ ）48 20世纪90年代初期使用的第一台CMP设备是用样片估计抛光时间来进行终点检测的。（ Y ）49 旋涂膜层是一种传统的平坦化技术，在0.35m及以上器件的制造中常普遍应用于平坦化和填充缝隙。（Y ）50 没有CMP，就不可能生产甚大规模集成电路芯片。（? Y ）光刻51 最早应用在半导体光刻工艺中的光刻胶是正性光刻胶。（ ）52 步进光刻机的三个基本目标是对准聚焦、曝光和合格产量。（ Y ）53 光刻区使用黄色荧光灯照明的原因是，光刻胶只对特定波长的光线敏感，例如深紫外线和白光，而对黄光不敏感。（Y ）54 曝光后烘焙，简称后烘，其对传统I线光刻胶是必需的。（ ）55 对正性光刻来说，剩余不可溶解的光刻胶是掩膜版图案的准确复制。（Y ）56 芯片上的物理
