微電子工藝原理習(xí)題

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1、微電子工藝原理習(xí)題一、填空題1．傳統(tǒng)集成電路制造工藝的發(fā)展以的出現(xiàn)作為大致的分界線，現(xiàn)代集成電路制造工藝進(jìn)入超大規(guī)模集成電路后又以工藝的作為劃分標(biāo)志。9．按照功能和用途進(jìn)行分類，集成電路可以分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路兩類。2．能提供多余空穴的雜質(zhì)稱為受主雜質(zhì)，P型半導(dǎo)體中的多子是空穴。10．能提供多余電子的雜質(zhì)稱為施主雜質(zhì)，N型半導(dǎo)體中的少子是空穴。6．目前常用的兩種摻雜技術(shù)是擴(kuò)散和離子注入。3．多晶硅轉(zhuǎn)變成單晶硅的實(shí)質(zhì)是原子按統(tǒng)一規(guī)則進(jìn)行重新排列。4．單晶硅拉制過程中引晶階段的溫度選擇非常重要，溫度過高時(shí)會(huì)造成籽晶會(huì)被融化，溫度過低時(shí)會(huì)形成多晶。12．單晶硅的性能測(cè)試涉及到物理性能的測(cè)試

2、、電氣參數(shù)的測(cè)試和缺陷檢驗(yàn)等多個(gè)方面。注：單晶：由分子、原子或離子按統(tǒng)一規(guī)則周期性排列構(gòu)成的晶體。多晶：由若干個(gè)取向不同的小單晶構(gòu)成的晶體從多晶硅制備單晶的三個(gè)條件：單晶硅的制備方法：直拉法(Czochralski，CZ法)和懸浮區(qū)熔法(Float-Zone，F(xiàn)Z)多晶硅的制備：三氯氫硅還原法直拉硅單晶的工藝步驟：引晶→縮頸（收頸）→放肩→收肩（轉(zhuǎn)肩）→等徑生長→收尾。直拉法拉制較大直徑的單晶，但氧碳含量高，懸浮區(qū)熔法拉制直徑小，但純度高。5．SiO2網(wǎng)絡(luò)中氧的存在有兩種形式，其中橋聯(lián)氧原子濃度越高，網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度越強(qiáng)；非橋聯(lián)氧原子濃度越高，網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度越弱。13．SiO2中摻入雜質(zhì)的種類對(duì)SiO2

3、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度的影響表現(xiàn)在：摻入Ⅲ族元素如硼時(shí)，網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度增強(qiáng)；摻入Ⅴ族元素如磷時(shí)，網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度減弱。注：SiO2網(wǎng)絡(luò)中的氧：橋聯(lián)氧：Si-O-Si和非橋聯(lián)氧：Si-O-7．完整的光刻工藝應(yīng)包括光刻和刻蝕兩部分，隨著集成電路生產(chǎn)在微細(xì)加工中的進(jìn)一步細(xì)分，后者又可獨(dú)立成為一個(gè)工序。8．伴隨刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)的圖形轉(zhuǎn)換發(fā)生在光刻膠層和晶圓層之間。15．光刻膠又叫光致抗蝕劑，常用的光刻膠分為正膠和負(fù)膠兩類。注：光刻膠被曝光的部分由可溶性物質(zhì)變成了非溶性物質(zhì)，這種光刻膠類型被稱為負(fù)膠，這種化學(xué)變化稱為聚合(polymerization)。相反，光刻膠被曝光的部分由非溶性物質(zhì)變成了可溶性物質(zhì)，這種光刻膠類型被稱為正膠。1

4、1．固溶體分為替位式固溶體和間隙式固溶體，兩類大部分施主和受主雜質(zhì)都與硅形成替位式固溶體。注：固溶體：元素B溶入元素A中后仍保持元素A的晶體結(jié)構(gòu)固溶度：雜質(zhì)在晶體中的最大溶解度固溶體分類：n替位式固溶體雜質(zhì)占據(jù)格點(diǎn)位置形成替位式固溶體必要條件：溶質(zhì)原子半徑的大小接近溶劑原子半徑，若溶質(zhì)原子半徑與溶劑原子半徑相差大于15%，則可能性很小。（幾何有利因素）大部分施主和受主雜質(zhì)都與硅形成替位式固溶體n間隙式固溶體雜質(zhì)存在間隙中14．常用的芯片封裝方法有金屬封裝、塑料封裝和陶瓷封裝。二、選擇題1．下列有關(guān)集成電路發(fā)展趨勢(shì)的描述中，不正確的是B。（A）特征尺寸越來越小（B）晶圓尺寸越來越?。–）電源電壓

5、越來越低（D）時(shí)鐘頻率越來越高2．下面幾種薄膜中，不屬于半導(dǎo)體膜的是B。（A）SiO2膜（B）單晶硅膜（C）多晶硅膜（D）GaAs膜8．下面幾種材料的薄膜中，不屬于介質(zhì)膜的是C。（A）SiO2膜（B）Si3N4膜（C）多晶硅膜（D）Al2O3膜注：①制作薄膜的材料很多，其中半導(dǎo)體材料有硅和砷化鎵；金屬材料有金和鋁；無機(jī)絕緣材料有二氧化硅、磷硅玻璃、氮化硅、三氧化二鋁；半絕緣材料有多晶硅和非晶硅等。此外，還有目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的聚酰亞胺類有機(jī)絕緣樹脂材料等。②介質(zhì)膜在半導(dǎo)體生產(chǎn)中用途廣泛，主要用于雜質(zhì)擴(kuò)散的掩蔽膜、絕緣膜，金屬層間介質(zhì)膜、鈍化膜等。主要的介質(zhì)膜有SiO2、Si3N4、Al2O3、

6、PSG、BPSG等。3．下列有關(guān)芯片封裝的描述中不正確是C。（A）金屬封裝熱阻小有良好的散熱性能（B）塑料封裝機(jī)械性能差，導(dǎo)熱能力弱（C）金屬封裝成本低，塑料封裝成本高（D）陶瓷封裝的氣密性好，但脆性較高注：①金屬封裝：特點(diǎn)：堅(jiān)固耐用，熱阻小有良好的散熱性能，有電磁屏蔽作用，但成本高，重量重，體積大②塑料封裝：特點(diǎn)：重量輕，體積小，有利于微型化，節(jié)省大量的金屬和合金，成本降低（一般可降低30%-60%）適合于自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，但機(jī)械性能差，導(dǎo)熱能力弱，對(duì)電磁不能屏蔽，一般適用于民品。③陶瓷封裝：特點(diǎn)：于集成電路封裝，特別是目前用于要求具有氣密性好、高可靠性或者大功率的情況4．下列選項(xiàng)

7、中屬于光刻工藝三要素之一的是B。（A）曝光（B）光刻膠（C）顯影（D）刻蝕注：光刻三要素：光刻膠、掩膜版和光刻機(jī)5．下列有關(guān)擴(kuò)散的幾種描述中不正確的是。（A）擴(kuò)散是一種摻雜技術(shù)。（B）擴(kuò)散有氣態(tài)擴(kuò)散、液態(tài)擴(kuò)散和固態(tài)擴(kuò)散三種。（C）替位型雜質(zhì)在硅中的擴(kuò)散方式有替代擴(kuò)散、空位擴(kuò)散以及間隙擴(kuò)散三種。（D）替位型雜質(zhì)的摻入不會(huì)改變材料的電學(xué)性質(zhì)。注：雜質(zhì)在硅中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)通過空位機(jī)制、間隙機(jī)制實(shí)現(xiàn)。6．下列