微电子工艺学试卷(A卷)及参考答案.docVIP

华中科技大学2010—2011学年第学期电子科学与技术专业试卷（A卷） 题号 一 二 三 四 总分 题分 16 30 30 100 得分 一、（） 1、 2、3、4、5、√ ） 8、外延生长过程中杂质的对流扩散效应，特别是高浓度一侧向异侧端的扩散，不仅使界面附近浓度分布偏离了二、 1、GB50073-2001中，100级的含义是：每立方米空气中大于等于0.1(m的悬浮粒子的最大允许个数为（ B ） A、35；B、100；C、102；D、237。 2、193 nm光刻工艺的最小线宽减小到45 nm以下。它通过采用折射率高的液体代替透镜组件间的空气，达到（　D　）的目的。 A、增大光源波长； B、减小光源波长； C、减小光学系统数值孔径； D、增大光学系统数值孔径。 5、刻蚀是用化学方法或物理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（B）。 A. 有选择地形成被刻蚀图形的侧壁形状 B. 在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形 C. 变成刻蚀介质以形成一个凹槽 D. 在大于3微米的情况下，混合发生化学作用与物理作用 6、杂质在硅晶体中的扩散机制主要有两种，分别是间隙式扩散机制和替代式扩散机制。杂质只有在成为硅晶格结构的一部分，即（A），才有助于形成半导体硅。 A. 激活杂质后 B. 一种物质在另一种物质中的运动 C. 预淀积 D. 高温多步退火 7、离子注入过程是一个非平衡过程，高能离子进入靶后不断与原子核及其核外电子碰撞，逐步损失能量，最后停下来。停下来的位置是随机的，大部分不在晶格上，因而没有（A）。 A. 电活性 B. 晶格损伤 C. 横向效应 D. 沟道效应 8、对于CMOS晶体管，要得到良好受控的阈值电压，需要控制（ A、B、C、D ）等工艺参数。 A、氧化层厚度；　　 B、沟道中掺杂浓度； C、金属半导体功函数；　　 D、氧化层电荷。 三、（）1、依照右图，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。 答： 2、右图为铝金属化与铜金属化工艺的 比较。识别并描述每个工艺步骤。 答：（a）铝金属化工艺 下层铝导线 层间绝缘介质沉积/平坦化 通孔刻蚀 通孔填充，形成钨插塞 上层铝淀积 上层铝导线刻蚀 （b）铜金属化工艺 下层铜导线 层间绝缘介质沉积/平坦化 铜导线槽刻蚀 通孔刻蚀 铜填充（电镀/化学镀） 化学机械抛光（CMP），去除多余的铜。 3、识别右图所示工艺，写出每个步骤名称并进行描述。 答：右图所示工艺每个步骤名称为： 1 气相成底膜：清洗、脱水，脱水烘焙后立即用HMDS进行成膜处理，起到粘附促进剂的作用。 2 采用旋转涂胶的方法涂上液相光刻胶材料。 3 软烘：其目的是除去光刻胶中的溶剂。 4 对准和曝光：掩模板与涂了胶的硅片上的正确位置对准。然后将掩模板和硅片曝光。 5 曝光后烘焙：深紫外（DUV）光刻胶在100-110℃的热板上进行曝光后烘焙。 6 显影：是在硅片表面光刻胶中产生图形的关键步骤。 7 坚膜烘焙：要求会发掉存留的光刻胶溶剂，提高光刻胶对硅片表面的粘附性。 8 显影后检查：目的是找出光刻胶有质量问题的硅片，描述光刻胶工艺性能以满足规范要求。（各1.5分） 四、计算题（） ?/min和2000?/min，请计算在900℃下的淀积速率是多少？实际测量发现900℃下淀积速率远低于计算值，说明什么？怎样证明？（化学气相淀积的反应速率，k＝8.61×10-5eV/K） 解：如果淀积工艺受反应速率控制，则反应速率R∝反应速率常数ks，于是有： 从而得到：解出：R900＝6313?/min如果实际淀积速率远低于计算得到的淀积速率，则很有可能在900下，淀积过程已经不是反应速率控制，而是由质量输运控制。证明方法：在900下，改变反应气体的流量，如果淀积速率有明显的改变，则证明淀积速率由质量输运控制。解： （2分） （2分） （3分） 3、证明对于长时间氧化过程，SiO2生长厚度与时间的关系可以简写成：；对于短时间氧化过程，则可以表示为 某些工艺需要厚度为1000?的栅氧化层，如果在1000°C下进行干氧氧化且没有初始氧化层，氧化需进行多长时间？如果在相同条件下分两步生长氧化层，每次生长厚度为500?，计算每步氧化所需时间。(已知1000°C下干氧氧化