集成电路工艺原理试题总体答案讲义.doc

目录 一、填空题（每空1分，共24分） 1 二、判断题（每小题1.5分，共9分） 2 三、简答题（每小题4分，共28分） 3 四、计算题（每小题5分，共10分） 10 五、综合题（共9分） 11 填空题（每空1分，共24分） 制作电阻分压器共需要三次光刻，分别是 电阻薄膜层光刻、 高层绝缘层光刻 和 互连金属层光刻。 点缺陷 、 线缺陷 、 面缺陷 、 体缺陷 等四种。 高纯硅制备过程为 氧化硅 → 粗硅 → 低纯四氯化硅 → 高纯四氯化硅 → 高纯硅。 直拉法单晶生长过程包括 下种 、 收颈 、 放肩 、 等径生长 、 收尾 等步骤。 提拉出合格的单晶硅棒后，还要经过 切片 、 研磨 、 抛光 等工序过程方可制备出符合集成电路制造要求的硅衬底片。 常规的硅材料抛光方式有： 机械 抛光， 化学 抛光， 机械化学 抛光等。 热氧化制备SiO2的方法可分为四种，包括 干氧氧化 、 水蒸汽氧化 、 湿氧氧化 、 氢氧合成氧化 。 硅平面工艺中高温氧化生成的非本征无定性二氧化硅对 硼 、 磷 、砷（As）、锑（Sb）等元素具有 掩蔽 作用。 在SiO2内和Si- SiO2界面存在有 可动离子电荷、 氧化层固定电荷 、 界面陷阱电荷 、氧化层陷阱 等电荷。 制备SiO2的方法有 溅射法 、 真空蒸发法 、 阳极氧化法 、 热氧化法 、 热分解淀积法 等。 常规平面工艺扩散工序中的恒定表面源扩散过程中，杂质在体内满足 余误差 函数分布。常规平面工艺扩散工序中的有限表面源扩散过程中，杂质在体内满足 高斯分布 函数分布。 离子注入在衬底中产生的损伤主要有 点缺陷、非晶区、非晶层 等三种。 离子注入系统结构一般包括离子源、磁分析器、加速管、聚焦和扫描系统、靶室等部分。 真空蒸发的蒸发源有 电阻加热源 、 电子束加热源 、 激光加热源 、 高频感应加热蒸发源 等。 真空蒸发设备由三大部分组成，分别是真空系统、蒸发系统、基板及加热系统。 自持放电的形式有辉光放电、弧光放电、电晕放电、火花放电。 离子对物体表面轰击时可能发生的物理过程有 反射、产生二次电子、溅射、注入。 直流溅射 、 射频溅射 、 偏压溅射 、 磁控溅射（反应溅射、离子束溅射） 等。 常用的溅射镀膜气体是氩气（Ar）,射频溅射镀膜的射频频率。 CVD 热能 、 等离子体 、 光能 等。 根据向衬底输送原子的方式可以把外延分为： 气相外延 、液相外延 、固相外延 。 （SiCl4）（SiHCl3）（SiH2Cl2）（SiH4） 特大规模集成电路（ULIC）对光刻的基本要求包括 高分辨率、高灵敏度的光刻胶、低缺陷、精密的套刻对准、对大尺寸硅片的加工 等五个方面。 常规硅集成电路平面制造工艺中光刻工序包括的步骤有 涂胶 、 前烘 、 曝光 、 显影 、 坚膜 、 腐蚀 、去胶等。 光刻中影响甩胶后光刻胶膜厚的因素有 溶解度 、 温度 、 甩胶时间 、 转速 。 腐蚀液浓度 、 腐蚀时间 、 腐蚀液温度 、 溶液的搅拌方式 等。 湿法腐蚀Si所用溶液有 硝酸-氢氟酸-醋酸（或水）混合液 、KOH溶液 等，腐蚀SiO2常用的腐蚀剂是 HF溶液 ，腐蚀Si3N4常用的腐蚀剂是 磷酸 。 湿法腐蚀的特点是 选择比高 、 工艺简单 、 各向同性 、 线条宽度难以控制 。 光刻 、 氧化 、 扩散 、 刻蚀 、 离子注入（外延、CVD、PVD） 等工艺手段组成。 设计与生产一种最简单的硅双极型PN结隔离结构的集成电路，需要 埋层光刻、隔离光刻、基区光刻、发射区光刻、引线区光刻、反刻铝电极等六次光刻。 集成电路中隔离技术有哪些类？ 判断题（每小题1.5分，共9分） 连续固溶体可以是替位式固溶体，也可以是间隙式固溶体（ × ） 管芯在芯片表面上的位置安排应考虑材料的解理方向，而解理向的确定应根据定向切割硅锭时制作出的定位面为依据。（√） 当位错线与滑移矢量垂直时，这样的位错称为刃位错，如果位错线与滑移矢量平行，称为螺位错 热氧化过程中是硅向二氧化硅外表面运动，在二氧化硅表面与氧化剂反应生成二氧化硅。（× ） 热氧化生长的SiO2都是四面体结构，有桥键氧、非桥键氧，桥键氧越多