集成電路工藝原理(考試題目與答案,廣工版)

1、將硅單晶棒制成硅片的過程包括哪些工藝？答：包括：切斷、滾磨、定晶向、切片、倒角、研磨、腐蝕、拋光、清洗、檢驗。2、切片可決定晶片的哪四個參數(shù)/答：切片決定了硅片的四個重要參數(shù)：晶向、厚度、斜度、翹度和平行度。3、硅單晶研磨清洗的重要性。答：硅片清洗的重要性：硅片表面層原子因垂直切片方向的化學鍵被破壞成為懸掛鍵，形成表面附近的自由力場，極易吸附各種雜質(zhì)，如顆粒、有機雜質(zhì)、無機雜質(zhì)、金屬離子等，造成磨片后的硅片易發(fā)生變花發(fā)藍發(fā)黑等現(xiàn)象，導致低擊穿、管道擊穿、光刻產(chǎn)生針孔，金屬離子和原子易造成pn結(jié)軟擊穿，漏電流增加，嚴重影響器件性能與成品率45、什么是低K材料？答：低K材料：介電常數(shù)比SiO2低的介質(zhì)材料46、與Al布線相比，Cu布線有何優(yōu)點？答：銅作為互連材料，其抗電遷移性能比鋁好，電阻率低，可以減小引線的寬度和厚度，從而減小分布電容。4、硅片表面吸附雜質(zhì)的存在狀態(tài)有哪些？清洗順序？答：被吸附雜質(zhì)的存在狀態(tài)：分子型、離子型、原子型清洗順序：去分子－去離子－去原子－去離子水沖洗－烘干、甩干5、硅片研磨及清洗后為什么要進行化學腐蝕，腐蝕的方法有哪些？答：工序目的：去除表面因加工應力而形成的損傷層及污染腐蝕方式：噴淋及浸泡6、CMP（CMP-chemicalmechanicalpolishing）包括哪些過程？答：包括：邊緣拋光：分散應力，減少微裂紋，降低位錯排與滑移線，降低因碰撞而產(chǎn)生碎片的機會。表面拋光：粗拋光，細拋光，精拋光7、SiO2按結(jié)構(gòu)特點分為哪些類型？熱氧化生長的SiO2屬于哪一類？答：二氧化硅按結(jié)構(gòu)特點可將其分為結(jié)晶形跟非結(jié)晶形，熱氧化生長的SiO2為非結(jié)晶態(tài)。8、何謂摻雜？答：在一種材料(基質(zhì))中，摻入少量其他元素或化合物，以使材料(基質(zhì))產(chǎn)生特定的電學、磁學和光學性能，從而具有實際應用價值或特定用途的過程稱為摻雜。9、何謂橋鍵氧，非橋鍵氧？它們對SiO2密度有何影響？答：連接兩個Si—O四面體的氧原子稱橋聯(lián)氧原子，只與一個四面體連接的氧原子稱非橋聯(lián)氧原子。橋聯(lián)的氧原子數(shù)目越多，網(wǎng)絡結(jié)合越緊密，反之則越疏松10、氧化硅的主要作用有哪些？答：1、作為掩膜，2、作為芯片的鈣化和保護膜，3、作為電隔離膜，4、作為元器件的組成部分。11、SiO2中雜質(zhì)有哪些類型？答：替代式雜質(zhì)、間隙式雜質(zhì)12、熱氧化工藝有哪些？答：有干氧氧化、濕氧氧化、水汽氧化13、影響氧化速率的因素有？

答：溫度、氣體分壓、硅晶向、摻雜14、影響熱氧化層電性的電荷來源有哪些類型？降低這些電荷濃度的措施?

答：1）可動離子電荷（Qm）：加強工藝衛(wèi)生方可以避免Na+沾污；也可采用摻氯氧化，固定Na+離子；高純試劑2）固定離子電荷Qf：（1）采用干氧氧化方法（2）氧化后，高溫惰性氣體中退火3）界面陷阱電荷Qit：在金屬化后退火（PMA）；低溫、惰性氣體退火可降低4）氧化層陷阱電荷Qot：選擇適當?shù)难趸に嚄l件；在惰性氣體中進行低溫退火；采用對輻照不靈敏的鈍化層可降低15、為何熱氧化時要控制鈉離子含量？降低鈉離子污染的措施有哪些？

答：因為氧化層中如含有高濃度的鈉，則線性和拋物型氧化速率常數(shù)明顯變大。措施有：加強工藝衛(wèi)生方可以避免Na+沾污；也可采用摻氯氧化，固定Na+離子；高純試劑。16、熱氧化常見的缺陷有？答：表面缺陷、結(jié)構(gòu)缺陷、氧化層中的電荷17、氧化膜厚度的測定方法？答：雙光干涉法、比色法18、熱擴散機制有哪些？答：替位式擴散、填隙式擴散、填隙—替位式擴散19、擴散源有哪些存在形態(tài)？答：擴散源有氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三種有存在形式。20、與擴散源相比，離子注入有哪些優(yōu)點？答：1.可在較低的溫度下,將各種雜質(zhì)摻入到不同的半導體中;2.能夠精確控制晶圓片內(nèi)雜質(zhì)的濃度分布和注入的深度;3.可實現(xiàn)大面積均勻性摻雜,而且重復性好;4.摻入雜質(zhì)純度高;5.由于注入粒子的直射性,雜質(zhì)的橫向擴散小;6.可得到理想的雜質(zhì)分布;7.工藝條件容易控制.21、什么是溝道效應？如何降低溝道效應？答：對晶體靶進行離子注入時，當離子注入的方向與靶晶體的某個晶向平行時，其運動軌跡將不再是無規(guī)則的，而是將沿溝道運動并且很少受到原子核的碰撞，因此來自靶原子的阻止作用要小得多，而且溝道中的電子密度很低，受到的電子阻止也很小，這些離子的能量損失率就很低。在其他條件相同的情況下，很難控制注入離子的濃度分布，注入深度大于在無定形靶中的深度并使注入離子的分布產(chǎn)生一個很長的拖尾，注入縱向分布峰值與高斯分布不同，這種現(xiàn)象稱為離子注入的溝道效應。減少溝道效應的措施：（1）對大的離子，沿溝道軸向(110)偏離7－10o；（2）用Si，Ge，F(xiàn)，Ar等離子注入使表面預非晶化，形成非晶層（3）增加注入劑量；（4）表面用