半導(dǎo)體工藝及芯片制造技術(shù)問題答案全資料(存儲版)

　　

【正文】 ）（10分）掃描投影光刻機的概念是利用反射鏡系統(tǒng)把有1:1圖像的整個掩膜圖形投影到硅片表面，其原理是，紫外光線通過一個狹縫聚焦在硅片上，能夠獲得均勻的光源，掩膜版和帶膠硅片被放置在掃描架上，并且一致的通過窄紫外光束對硅片上的光刻膠曝光要求的比例是高還是低？（第十五章）(5分)光刻膠選擇比是指顯影液與曝光的光刻膠反應(yīng)的速度快慢，選擇比越高，反應(yīng)速度越快，所以要比例高。t=刻蝕所用的時間干法刻蝕的不足之處是什么？（10分）干法刻蝕的主要目的是完整地把掩膜圖形復(fù)制到硅片表面上。這些反應(yīng)離子朝硅片表面運動并與表面層反應(yīng)而引起刻蝕反應(yīng)。C左右并對露出的氧化硅具有所希望的高選擇比。（3）對雜質(zhì)穿透深度有很好的控制（7）無固溶度極限。（4）掃描系統(tǒng)掃描在劑量的統(tǒng)一性和重復(fù)性方面起著關(guān)鍵租用。（3）加速管：為了獲得更高的速度，出了分析器磁鐵，正離子還要再加速管中的電場下進行加速（6）注入的離子能穿透薄膜（2）很好的雜質(zhì)均勻性(3)激活:這時的溫度要稍微提升一點，使雜質(zhì)原子與晶格中的硅原子鍵合形成替位式雜質(zhì)。？（10分）硅片中p型雜質(zhì)和n型雜質(zhì)相遇的深度被稱為結(jié)深。當(dāng)電子的回旋頻率等于所加的微波電場頻率時，能有效地把電能轉(zhuǎn)移到等離子體中的電子上。（15分）在純化學(xué)機理中，等離子體產(chǎn)生的反應(yīng)元素（自由基和反應(yīng)原子）與硅片表面的物質(zhì)發(fā)生應(yīng)。、片間、批次間的刻蝕均勻性投影掩膜版只包括硅片上一部分圖形，而光掩膜版包含了整個硅片的芯片陣列并且通過單一曝光轉(zhuǎn)印圖形。是有惰性氣體原子和鹵素構(gòu)成第五步：曝光后烘培，將光刻膠在100到110的熱板上進行曝光后烘培硅片和拋光墊之間的相對運動由設(shè)備制造商進行不同的控制。（8）淀積銅種子層:用CVD淀積連續(xù)的銅種子層，種子層必須是均勻的并且沒有針孔。（第十二章）（10分）答：（1）SiO2淀積:用PECVD淀積內(nèi)層氧化硅到希望的厚度。這些負電荷（自由偏置產(chǎn)生）吸引正的氬離子引起對絕緣或非絕緣靶材料的濺射。？難熔金屬硅化物在硅片制造業(yè)中重要的原因是什么？（第十二章）（10分）答：硅化物是難熔金屬與硅反應(yīng)形成的金屬化合物，是一種具有熱穩(wěn)定性的金屬化合物，并且在硅/難熔金屬的分界面具有低的電阻率。在20℃時，㎝㎝，減少RC延遲，增加芯片速度；。：為刻蝕過程中不刻蝕下層介質(zhì)的傳統(tǒng)鋁金屬化工藝提供具有高分辨率的光刻圖形；大馬士革金屬化易于平坦化。（3）通孔:穿過各種介質(zhì)從某一金屬層到毗鄰金屬層形成電通路的開口。Si（C2H5O4）＋8O3BPSG與PSG（磷硅玻璃）一樣，在高溫下的流動性較好，廣泛用作為半導(dǎo)體芯片表面平坦性好的層間絕緣膜質(zhì)量輸運限制CVD和反應(yīng)速度限制CVD工藝的區(qū)別？（10分）質(zhì)量傳輸限制淀積速率在溫度為8001150℃的硅片表面通過含有所需化學(xué)物質(zhì)的氣體化合物，就可以實現(xiàn)氣相外延。Pa（2）低壓CVD（LPCVD）裝片；(BaSr)TiO3.名詞解釋：CVD、LPCVD、PECVD、VPE、BPSG。（二）高k介質(zhì)8)4)SOG,enhancedPressure套組成硅片傳輸系統(tǒng)在工藝腔中裝卸硅片，自動機械在片架臺、爐臺、裝片臺、冷卻臺之間移動氣體分配系統(tǒng)通過將正確的氣體通到爐管中來維持爐中氣氛水汽氧化與干氧氧化相比速度更快，因為水蒸氣比氧氣在二氧化硅中擴散更大質(zhì)量材料和表面非晶態(tài)的結(jié)合有助于維持淺結(jié)，從而減少源漏間的溝道漏電流效應(yīng)。（20分）答：芯片廠中通常分為擴散區(qū)、光刻區(qū)、刻蝕區(qū)、離子注入?yún)^(qū)、薄膜生長區(qū)和拋光區(qū)6個生產(chǎn)區(qū)域：?擴散區(qū)是進行高溫工藝及薄膜積淀的區(qū)域，主要設(shè)備是高溫爐和濕法清洗設(shè)備；②光刻區(qū)是芯片制造的心臟區(qū)域，使用黃色熒光管照明，目的是將電路圖形轉(zhuǎn)移到覆蓋于硅片表面的光刻膠上； ③刻蝕工藝是在硅片上沒有光刻膠保護的地方留下永久的圖形；④離子注入是用高壓和磁場來控制和加速帶著要摻雜的雜質(zhì)的氣體；高能雜質(zhì)離子穿透涂膠硅片的表面，形成目標(biāo)硅片；⑤薄膜生長主要負責(zé)生產(chǎn)各個步驟中的介質(zhì)層與金屬層的淀積。（第二十章）（10分）7種先進封裝技術(shù)包括：（1）倒裝芯片:將芯片的有源面（具有表面鍵合壓點）面向基座的粘貼封裝技術(shù)。（第二十章）（5分）傳統(tǒng)裝配的4個步驟：。（第十九章）（5分）硅片揀選測試中的三種典型電學(xué)測試：（1）DC測試:第一電學(xué)測試是確保探針和壓焊點之間良好電學(xué)接觸的連接性檢查。（2）通過/失效標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)通過/失效標(biāo)準(zhǔn)決定硅片是否繼續(xù)后面的制造程序。（3）硅片揀選測試（探針）:產(chǎn)品功能測試，驗證每一個芯片是否符合產(chǎn)品規(guī)格。（4）超高級真空:是高級真空的延伸，通過對真空腔的設(shè)計和材料的嚴格控制盡量減少不需要的氣體成分。例出在集成電路制造中12種不同的質(zhì)量測量（第七章）（10分）半導(dǎo)體質(zhì)量測量定義了硅片制造的規(guī)范要求，以確保滿足器件的性能和可靠性。ASIC：（Application Specific Integrated Circuits）專用集成電路，是指應(yīng)特定用戶要求或特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計、制造的集成電路。（30分）答：無源元件：在不需要外加電源的條件下，就可以顯示其特性的電子元件。改進后的RCA清洗可在低溫下進行，甚至低到45攝氏度。（第六章）（10分）答：硅片制造廠房中的七中沾污源：（1）空氣:凈化級別標(biāo)定了凈化間的空氣質(zhì)量級別，它是由凈化室空氣中的顆粒尺寸和密度表征的；（2）人:人是顆粒的產(chǎn)生者，人員持續(xù)不斷的進出凈化間，是凈化間沾污的最大來源；（3）廠房:為了是半導(dǎo)體制造在一個超潔凈的環(huán)境中進行，有必要采用系統(tǒng)方法來控制凈化間區(qū)域的輸入和輸出；（4）水:需要大量高質(zhì)量、超純?nèi)ルx子水，城市用水含有大量的沾污以致不能用于硅片生產(chǎn)。一般來講，那意味著這些玷污在最先進測試儀器的檢測水平范圍內(nèi)都檢測不到。（第五章）（5分）答：去離子水:在半導(dǎo)體制造過程中廣泛使用的溶劑，在它里面沒有任何導(dǎo)電的離子。原因：。：查詢故障并維護先進設(shè)備系統(tǒng)，保證在硅片制造過程中設(shè)備能正確運行。lowk：低介電常數(shù)?！癕ore Than Moore”指的是用各種方法給最終用戶提供附加價值，不一定要縮小特征尺寸如從系統(tǒng)組件級向3D集成或精確的封裝級(SiP)或芯片級(SoC)轉(zhuǎn)移。提高芯片可靠性——嚴格控制污染。1975年被修改為： IC 的集成度將每隔一年半翻一番。 Fabless。IDM：集成器件制造商 (IDMIntegrated Device Manufactory Co.)，從晶圓之設(shè)計、制造到以自有品牌行銷全球皆一手包辦。：從事開發(fā)實驗室工作，建立并進行試驗。這些特性使得集成電路的速度比由硅制成的電路更快。它能夠溶解其他物質(zhì)，包括許多離子化合物和供價化合物。這一薄氧化層稱為自然氧化層。（第六章）（5分）答：凈化級別標(biāo)定了凈化間的空氣質(zhì)量級別，它是由凈化室空氣中的顆粒尺寸和密度表征的。MOS集成電路：采用的有源器件是MOS晶體管，特點：輸入阻抗高，抗干擾能力強，功耗小，集成度高。有源元件：內(nèi)部有電源存在，不需要能量的來源而實行它特定的功能，而且可以控制電流方向，可放大信號。第四章 硅和硅片制備。（第七章）（10分）TEM把加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的電子碰撞而電子與樣品中的原子的碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射，散射角的大小與樣品的密度、厚度有關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像。%的原始空氣或其他成分，高級真空泵用來獲得壓力范圍10e3托到10e9托的高級和超高級真空。在封裝的IC進行。（5）硅片級可靠性:需要確定可靠性與工藝條件的聯(lián)系時，進行隨機的硅片級可靠性測試？什么是老化測試？（第十九章）（10分）IC可靠性是指器件在其預(yù)期壽命內(nèi)，在其使用環(huán)境中正常工作的概率，換句話說就是集成電路能正常使用多長時間。主要驗證輸出顯示的位電平（邏輯“1”或高電平，邏輯“0”或低電平），是否和預(yù)期的一致。陶瓷封裝的兩種主要封裝方法是什么？（第二十章）（10分）答：6種不同的塑料封裝形式：（1）雙列直插封裝（DIP）:典型有兩列插孔式管腳向下彎，穿過電路板上的孔。（4）卷帶式自動鍵合（TAB）:是一種I/O封裝方式，它使用塑料袋作為新片載體。3．離子注入后為什么要進行退火？（10分）答：推進，激活雜質(zhì)，修復(fù)損傷。隨著柵的寬度不斷減少，柵結(jié)構(gòu)（源漏間的硅區(qū)域）下的溝道長度也不斷減