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09 《微电子工艺》复习提纲.docx

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本课件为课程复习提纲,覆盖晶圆制备、氧化、光刻、刻蚀、掺杂、离子注入、淀积、金属化与平坦化等章节的核心考点,题型包括填空、判断、名词解释与识图问答,便于考前系统自查。

微电子工艺复习提纲封面,标示课程名称与本章的主题构成和内容框架
(3)m>1,在二氧化硅中是慢扩散的杂质要点说明,涵盖的杂质;、(3)m>1,在二氧化硅中是等内容
48CVD过程主要受两步工艺过程控制,48CVD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
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第1页:微电子工艺复习提纲封面

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:①硅晶圆片的制作;②集成电路的制作;③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。17SiO2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SiO2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SiO2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SiO2的生长速率主要由氧化剂在SiO2中的扩散快慢来决定。23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)m<1,在二氧化硅中是慢扩散的杂质,如硼;(2)m<1,在二氧化硅中是快扩散1

第2页:(3)m>1,在二氧化硅中是慢扩散的杂质

  • 的杂质;
  • (3)m>1,在二氧化硅中是慢扩散的杂质,如磷;
  • (4)m>1,在二氧化硅中是快扩散的杂质25在SiO2内处存在着各种电荷和陷阱:单位面积里可动离子电荷;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

第3页:48CVD过程主要受两步工艺过程控制

层。

48CVD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。

第4页:经不需要光刻胶作为保护层

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(ARC)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。

第5页:晶圆制备1.用来做芯片的高纯硅被称为

  • 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)。
  • 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12.根据氧化剂的不同,热氧化可分为(干氧氧化13.用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分:()和(快速热处理炉)。)、(湿氧氧化)和(水汽氧化)。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(局部氧化)和(浅槽隔离(STI)。
  • 15.列出热氧化物在硅片制造的4种用途:(参杂阻挡),其英语缩略语分别为LOCOS和)、(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)、(17.硅片上的氧化物主要通过(热生长)和(淀积平整,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(无缺陷淀积)、退火和合金。)的方法产生,由于硅片表面非常)。)、(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(加热管套)组成。)淀积20.目前常用的CVD系统有:(APCVD)、(LPCVD)和(PECVD),第二步是(聚集成束)。),第21.淀积膜的过程有三个不同的阶段。第一步是(晶核形成三步是(形成连续的膜)。

第6页:.有两种CPM机理可以解释是如何进行硅片

  • .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626.化学气相淀积是通过(气体混合硅片表面及其邻近的区域被(加热27.化学气相淀积的基本方面包括:()的化学反应在硅片表面淀积一层(固体膜)来向反应系统提供附加的能量。)的工艺。);();(28.在半导体产业界第一种类型的CVD是(APCVD)。见打印稿),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(不可能有足够)的气体分子供发生反应。
  • 29.HDPCVD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栅极材料料)和(接触材料)。)、(互连材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:(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),最后淀积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(真空在硅片上。平坦化40.缩略语PSG、BPSG、FSG的中文名称分别是()、()和()。)、()、钨塞抛光41.列举硅片制造中用到CMP的几个例子:()、LI氧化硅抛光、(和双大马士革铜抛光。)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42.终点检测是指(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()。)
  • 45.传统的平坦化技术有()、()和()。
  • 46.CMP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。

第7页:第二步是(降低速率,采用对TiN有较高选

  • );第二步是(降低速率,采用对TiN有较高选择性的刻蚀剂去除剩余的钨的钨)。7应生成一层容易去除的表面层,属于();另一种是(),属于()。
  • 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)、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。)、(刻蚀区)和(离子注入区)。)、(感光剂)、(溶剂)和添加剂。
  • 54.有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为(光刻区55.I线光刻胶的4种成分分别是(树脂(聚合物材料)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,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微米的情况下。)。前者是(亚61.干法刻蚀按材料分类
  • 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)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%

第8页:扩散70.本征硅的晶体结构由硅的()形成

  • 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()。)和(离子注入)两种,其中(离子注入)71.集成电路制造中掺杂类工艺有(扩散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族片中掺入磷原子形成(N型)硅片,掺入硼原子形成(P型)和VA族的杂质,其中硅)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)。
  • 81.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。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AsH3等气体。

第9页:集成电路的发展时代分为

集成电路的发展时代分为:下表列出相关数据。

  • 991.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、(3、(第十层掩膜、第一层层间介质刻蚀第一层层间介质氧化物淀积);
  • 2、(氧化物抛磨);)。
  • 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);

第10页:)19.用于亚0.25μm工艺的选择性氧

)19.用于亚0.25μm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。())外延就是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)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,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。(Y25.在半导体产业界第一种类型的CVD是APCVD。

(Y)26.27.28.29.(Y30.APCVD反应器中的硅片通常是平放在一个平面上。(Y)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。)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))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。()大马士革工艺的重点在于介质的刻蚀而不是金属的刻蚀。

第11页:1151.最早应用在半导体光刻工艺中的光

1151.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))芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸,即CD。()光刻的本质是把电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上。(Y有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为光刻区、刻蚀区和扩散区。()投影掩膜版上的图形是由金属钽所形成的。

()铬光刻是集成电路制造工艺发展的驱动力。(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。

(Y56.57.58.59.60.刻蚀)61.各向异性的刻蚀剖面是在所有方向上(横向和垂直方向)以相同的刻蚀速率进行刻蚀。()62.干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法,湿法腐蚀一般只是用在尺寸较大的情况下刻蚀器件,例如大于3微米。

(Y)63.不正确的刻蚀将导致硅片报废,给硅片制造公司带来损失。(Y)64.对于大马士革工艺,重点是在于金属的刻蚀而不是介质的刻蚀。()65.刻蚀速率通常正比于刻蚀剂的浓度。(Y)66.刻蚀的高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料。

第12页:)离子注入是唯一能够精确控制掺杂的手段

  • )离子注入是唯一能够精确控制掺杂的手段。(?)离子注入是一个物理过程,不发生化学反应。(Y)离子注入物质必须以带电粒子束或离子束的形式存在。(Y)离子注入的缺点之一是注入设备的复杂性。(Y)83.P是VA族元素,其掺杂形成的半导体是P型半导体。()84.硼是VA族元素,其掺杂形成的半导体是P型半导体。(Y85.86.87.88.89.90.离子注入能够重复控制杂质的浓度和深度,因而在几乎所有应用中都优于扩散。(?)离子注入中高能量意味着注入硅片更深处
  • 3.晶圆的英文是什么?简述晶圆制备的九个工艺步骤。
  • 4.写出右图所示晶圆的晶向和导电类型。
  • 5.硅锭直径从20世纪50年代初期的不到25mm增加到现在的300mm甚至更大,其原因是什么?氧化6.以二氧化硅为例来解释选择扩散的概念。
  • 7.描述生长氧化层和淀积氧化层以及两者的区别?8.列举集成电路工艺里氧化物的六种应用。
  • 9.列出干氧氧化和湿氧氧化的化学反应式及其各自的特点。
  • 10.立式炉出现的主要原因,其主要控制系统分为哪五个部分?)12

第13页:淀积11.名词解释CVD12.列举淀积的

  • 淀积11.名词解释CVD12.列举淀积的6种主要技术。13.化学气相淀积的英文简称?其过程有哪5种基本的反应?并简要描述5种反应。14.在硅片加工中可以接受的膜必须具备需要的膜特性,试列出其中6种特性。15.在MOS器件中,为什么用掺杂的多晶硅作为栅电极?金属化16.阐述蒸发法淀积合金薄膜的过程,并说明这种方法的局限性?17.简述真空蒸发法制备薄膜的过程。18.解释铝/硅接触中的尖楔现象
  • 为365nm,光学系统的数值孔径NA为0.60,则该光学系统的焦深DOF为多少?29.分别描述投影掩膜版和掩膜版。30.什么是数值孔径?陈述它的公式,包括近似公式。13

第14页:刻蚀31.什么是干法刻蚀

  • 刻蚀31.什么是干法刻蚀?什么是湿法腐蚀?两者所形成的刻蚀剖面有何区别?32.什么是等离子体去胶?去胶机的目的是什么33.解释有图形和无图形刻蚀的区别。
  • 34.什么是干法刻蚀?干法刻蚀相比于湿法腐蚀的优点有哪些?35.干法等离子体反应器有哪些主要类型?扩散36.简述扩散工艺的概念。
  • 37.什么是掺杂工艺,在晶片制造中,主要有几种方法进行掺杂?38.热扩散工艺采用何种设备,其对先进电路的生成主要有几个限制?39.简述扩散工艺第一步预淀积的详细步骤。
  • 40.扩散工艺第二步推进的主要目的是什么?离子注入41.解释离子注入时的能量淀积过程。
  • 42.离子注入工艺采用何种设备?列举离子注入设备的5个主要子系统。
  • 43.简述离子注入机中的静电扫描系统。
  • 44.简述离子注入机中质量分析器磁铁的作用。工艺集成45.集成电路的英文是?写出集成电路的五个制造步骤。
  • 46.什么是芯片的关键尺寸?这种尺寸为何重要?47.什么是接触形成工艺?其主要步骤有哪些?48.什么是集成电路工艺中的阱,简述在一个p型硅片上形成n阱的主要步骤。四、综合题:晶圆制备1.画出CZ拉单晶炉的示意图,并简述其工艺过程。
  • 2.画出区熔法生长单晶硅锭的示意图,并简述其工艺过程。

第15页:氧化3.对下图所示的工艺进行描述

  • 氧化3.对下图所示的工艺进行描述,并写出工艺的主要步骤。
  • 4.识别下图所示工艺,写出每个步骤名称并进行描述,对其特有现象进行描述。淀积5.详细描述CVD过程中的气缺现象,并写出减轻气缺现象的解决方案。
  • 6.对CMOS工艺中的自对准技术进行描述,并写出主要工艺步骤。15

第16页:金属化7.按照下图列出双大马士革金属化过

  • 金属化7.按照下图列出双大马士革金属化过程的10个步骤,并对每个步骤作简短描述。
  • 8.比较下面两图中区别,阐述其中的工艺现象。平坦化9.按照下图解释平坦化术语。
  • 10.按照下图,解释化学机械平坦化工艺。16

第17页:光刻11.试对CMOS工艺中反相器的8块

光刻11.试对CMOS工艺中反相器的8块投影掩膜版的作用分别作出解释。12.识别下图所示工艺,写出每个步骤名称并进行描述。17

第18页:刻蚀13.等离子体干法刻蚀系统的主要部件

  • 刻蚀13.等离子体干法刻蚀系统的主要部件有哪性?试举出三种主要类型,并对圆筒式等离子体刻蚀机作出介绍。
  • 14.在半导体生产中,干法刻蚀是最主要的用来去除表面材料的刻蚀方法。试解释其刻蚀机理。扩散15.阐述硅片中固态杂质的扩散原理和步骤,并分别进行描述。
  • 16.在硅片制备过程中,完成扩散过程需要几个步骤,并进行描述。离子注入17.对右图中的设备进行介绍,并对其所属的工艺进行描述。
  • 18.离子注入工艺的主要优缺点。工艺集成19.试画出CMOS反相器的剖面图,并列出在硅片上制作一个CMOS反相器所需的基本步骤。
  • 20.依照下图,对硅片制造厂的六个分区分别做一个简短的描述,要求写出分区的主要功能、主要设备以及显著特点。18

第19页:复习提纲·问答与识图题

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