微电子工艺要点

《微电子工艺要点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微电子工艺要点（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、、填空题晶圆制备1. 用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG）,有时也被称为（电子 级硅）。2. 单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅 锭）。3. 晶圆的英文是（wafer）,其常用的材料是（硅）和（锗）4. 晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、（切片）、磨片倒角、刻蚀、（抛 光）、清洗、检查和包装。5. 从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100）、（110）和（111）。6. CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向）并且（被 掺杂成 p 型或 n 型）的固体硅锭。7. CZ

2、直拉法的目的是（实现均匀参杂的同时并且复制籽晶的结构，得到合适的硅锭直 径并且限制杂质引入到硅中）。影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋 转速率）。8. 晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。9. 制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。氧化10. 二氧化硅按结构可分为（结晶型）和（非结晶型）或（不定型）。11. 热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（ 快速热处理炉）。12. 根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（ 湿氧氧化）和（水汽氧化）。13. 用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五

3、部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体 分配系统、尾气系统和（温控系统）。14. 选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离）15. 列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（参杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属 层间介质）。16. 可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（淀积）、退火和合金。17. 硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整， 使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。18. 热氧化的目标是按照（厚度）要求生长（无缺陷）、（均匀）的二氧化硅薄膜。19. 立式炉的工艺腔或炉管是对硅片加热的场所，它由垂直的（石英钟罩 ）

4、、（多区加热 电阻丝）和（加热管套）组成。淀积20. 目前常用的 CVD 系统有：（APCVD）、（LPCVD）和（PECVD）。21. 淀积膜的过程有三个不同的阶段。第一步是（晶核形成 ），第二步是（聚集成束）， 第三步是（形成连续的膜）。22. 缩略语PECVD、LPCVD、HDPCVD和APCVD的中文名称分别是（等离子体增强减 压CVD）、（低压CVD）、高密度等离子体化学气相淀积、和（常压CVD）。23. 在外延工艺中，如果膜和衬底材料（相同 ），例如硅衬底上长硅膜，这样的膜生长称 为（同质外延）；反之，膜和衬底材料不一致的情况，例如硅衬底上长氧化铝，则称为（异 质外延）。24 如果

5、淀积的膜在台阶上过度地变薄，就容易导致高的（膜应力）、（电短路）或者在器 件中产生不希望的（诱生电荷）。25 深宽比定义为间隙的深度和宽度的比值。高的深宽比的典型值大于（3：1）。高深宽 比的间隙使得难于淀积形成厚度均匀的膜，并且会产生（夹断）和（空洞）。26 化学气相淀积是通过（气体混合）的化学反应在硅片表面淀积一层（固体膜）的工艺。 硅片表面及其邻近的区域被（加热 ）来向反应系统提供附加的能量。27. 在半导体产业界第一种类型的CVD是（APCVD）,其发生在（质量输运控制）区域, 在任何给定的时间，在硅片表面（不可能有足够）的气体分子供发生反应。28. HDPCVD 工艺使用同步淀积和刻

6、蚀作用,其表面反应分为：（离子诱导淀积）、（溅射 刻蚀）、（再次淀积）、热中性CVD和反射。金属化29. 金属按其在集成电路工艺中所起的作用，可划分为三大类：（MOSFET栅极材料）、（互 连材料）和（接触材料）。30. 气体直流辉光放电分为四个区，分别是：无光放电区、汤生放电区、辉光放电区和电 弧放电区。其中辉光放电区包括前期辉光放电区、（亚辉光放电区）和（正常辉光放电区 ）， 则溅射区域选择在（反常辉光放电区）。31. 溅射现象是在（辉光放电）中观察到的，集成电路工艺中利用它主要用来（淀积合金）， 还可以用来（金属化）。32. 对芯片互连的金属和金属合金来说，它所必备一些要求是：（导电率）

7、、高黏附性、（淀 积）、（平坦化）、可靠性、抗腐蚀性、应力等。33. 在半导体制造业中，最早的互连金属是（AU）,在硅片制造业中最普通的互连金属是（铝铜合金），即将取代它的金属材料是（CU）O34. 写出三种半导体制造业的金属和合金：（Al）、（Cu）和（铝铜合金）。35. 阻挡层金属是一类具有（高熔点）的难熔金属，金属铝和铜的阻挡层金属分别是W） 和（W）。36. 多层金属化是指用来（连接）硅片上高密度堆积器件的那些（金属）和（合金）。37. 被用于传统和双大马士革金属化的不同金属淀积系统是：（蒸发）、（ 溅射）、（金属 CVD）和铜电镀。38. 溅射主要是一个（物理）过程，而非化学过程。在

8、溅射过程中，（核能离子）撞击具 有高纯度的靶材料固体平板，按物理过程撞击出原子。这些被撞击出的原子穿过（真空）， 最后淀积在硅片上。光刻39. 现代光刻设备以光学光刻为基础，基本包括：（紫外光源）、光学系统、（投影掩膜版）、 对准系统和（覆盖光敏光刻胶的硅片）。40. 光刻包括两种基本的工艺类型：负性光刻和（正性光刻），两者的主要区别是所用光 刻胶的种类不同，前者是（负性光刻胶），后者是（正性光刻胶）。41. 写出下列光学光刻中光源波长的名称:436nmG线、405nm（ H线）、365nml线、248nm （深紫外）、193nm深紫外、157nm （真空紫外（超紫外）。42. 光学光刻中，把

9、与掩膜版上图形（相反）的图形复制到硅片表面的光刻是（负）性光 刻；把与掩膜版上相同的图形复制到硅片表面的光刻是（正）性光刻。43. 有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为（光刻区）、（刻蚀区）和（离子注入区）。44. I线光刻胶的4种成分分别是（树脂（聚合物材料）、（感光剂）、（溶剂）和添加剂。45. 对准标记主要有四种：一是（投影掩膜版对准（RA）标记），二是（整场对准（GA） 标记 ），三是精对准，四是（光照亮对准标记）。46 光刻使用（光敏光刻胶）材料和可控制的曝光在硅片表面形成三维图形，光刻过程的 其它说法是（照相）、光刻、掩膜和（图形形成）。47 对于半导体微光刻技术，在硅片表面涂上（

10、液体光刻胶）来得到一层均匀覆盖层最常 用的方法是旋转涂胶，其有4个步骤：（分滴）、旋转铺开、旋转甩掉和（溶剂挥发）。48 光学光刻的关键设备是光刻机，其有三个基本目标：（使硅片表面和石英掩膜版对准 并聚焦，包括图形）；（通过对光刻胶曝光，把高分辨率的投影掩膜版上图形复制到硅片上）； （在单位时间内生产出足够多的符合产品质量规格的硅片）。刻蚀49 在半导体制造工艺中有两种基本的刻蚀工艺：（干法刻蚀）和（湿法刻蚀）。前者是（亚 微米）尺寸下刻蚀器件的最主要方法，后者一般只是用在大于3微米的情况下。50. 干法刻蚀按材料分类，主要有三种：（等离子刻蚀）、（溅射刻蚀/离子xi）和（反应离 子刻蚀）。5

11、1. 在干法刻蚀中发生刻蚀反应的三种方法是（物理性）、（化学性）和（物理和化学性）。52. 随着铜布线中大马士革工艺的引入，金属化工艺变成刻蚀（ILD （层间介质）以形成 一个凹槽，然后淀积（铜）来覆盖其上的图形，再利用（ 化学机械平坦化技术）把铜平坦 化至ILD的高度。53. 刻蚀是用（物理）或（化学方法）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（在涂胶的硅片上正确复制掩膜图形）。54. 刻蚀剖面指的是（被刻蚀图形的侧壁形状），有两种基本的刻蚀剖面：（各向同性）刻 蚀剖面和（各向异性）刻蚀剖面。55. 一个等离子体干法刻蚀系统的基本部件包括：（发生刻蚀反应的反应腔）、（一个

12、产生 等离子体的射频电源）、气体流量控制系统和（去除刻蚀生成物和气体的真空系统）。56. 在刻蚀中用到大量的化学气体，通常用氟刻蚀（二氧化硅）；用氯和氟刻蚀（多晶硅）； 用氯、氟和溴刻蚀硅；用氧去除（光刻胶）。57. 刻蚀有9个重要参数：（刻蚀速率 ）、（刻蚀剖面）、刻蚀偏差、（选择比）、均匀性、残 留物、聚合物形成、等离子体诱导损伤和颗粒污染。58. 钨的反刻是制作（钨塞）工艺中的步骤，具有两步：第一步是（以高刻蚀速率刻蚀掉 90%的钨）；第二步是（降低速率，采用对TiN有较高选择性的刻蚀剂去除剩余的钨）。扩散59. 集成电路制造中掺杂类工艺有（扩散）和（离子注入）两种，其中（离子注入）是最

13、 重要的掺杂方法。60. 掺杂被广泛应用于硅片制作的全过程，硅芯片需要掺杂（IIIA族）和VA族的杂质， 其中硅片中掺入磷原子形成（N型）硅片，掺入硼原子形成（P型）硅片。61. 扩散是物质的一个基本性质，分为三种形态：（气态源）扩散、（固态源）扩散和（液 态源）扩散。62. 杂质在硅晶体中的扩散机制主要有两种，分别是（间隙式）扩散和（ 替位式）扩散。 杂质只有在成为硅晶格结构的一部分，即（激活杂质后），才有助于形成半导体硅。63. 扩散是物质的一个基本性质，描述了（一种物质在另一种物质中运动）的情况。其发 生有两个必要条件：（一种材料的浓度必须高于另一种材料的浓度 ）和（系统内必须有足够 的

14、能量使高浓度的材料进入或通过另一种材料）。64. 集成电路制造中掺杂类工艺有（热扩散）和（离子注入）两种。在目前生产中，扩散 方式主要有两种：恒定表面源扩散和（有限表面源扩散）。65 硅中固态杂质的热扩散需要三个步骤：（预淀积）、（推进）和（激活）。66 热扩散利用（高温）驱动杂质穿过硅的晶体结构，这种方法受到（时间）和（温度） 的影响。67. 硅掺杂是制备半导体器件中（pn结）的基础。其中pn结就是富含（IIIA族杂质）的 N型区域和富含（VA族杂质）的P型区域的分界处。离子注入68. 注入离子的能量可以分为三个区域：一是（低能区），二是（中能区），三是（高能区）。69. 控制沟道效应的方法

15、：（倾斜硅片）；（掩蔽氧化层）；（硅预非晶化）和使用质量较大 的原子。70. 离子注入机的扫描系统有四种类型，分别为（静电扫描）、（机械扫描）、（混合扫描） 和平行扫描。71. 离子注入机的目标是形成在（成分和能量方面）都纯净的离子束。聚束离子束通常很 小，必须通过扫描覆盖整个硅片。扫描方式有两种，分别是（固定硅片，移动束斑）和（固 定束斑，移动硅片）。72. 离子束轰击硅片的能量转化为热，导致硅片温度升高。如果温度超过100摄氏度，（光 刻胶）就会起泡脱落，在去胶时就难清洗干净。常采用两种技术（气冷）和（橡胶冷却）来 冷却硅片。73. 离子注入是一种灵活的工艺，必须满足严格的芯片设计和生产要

16、求。其两个重要参数 是（剂量和射程），即离子注入过程中，离子穿入硅片的总距离。74. 离子注入设备包含6个部分：（离子源）、引出电极、离子分析器、（加速器）、扫描系 统和（工艺室）。75. 离子注入工艺在（离子注入机）内进行，亚0.25微米工艺的注入过程有两个主要的目 标：（ 向硅片中引入均匀可控制数量的特定杂质）；（把杂质放到希望的深度）。76. 离子注入是一种向硅衬底中引入（可控数量）的杂质，以改变其（电学性能）的方法 它是一个物理过程，即不发生（化学反应）。工艺集成77. 芯片硅片制造厂可以分为6个独立的生产区：扩散区、（光刻区）、刻蚀区、（注入区）、 （薄膜区）和抛光区。78. 集成电

17、路的发展时代分为：（小规模集成电路SSI）、中规模集成电路MSI、（大规模集 成电路LSI）、超大规模集成电路VLSI、（甚大规模集成电路ULSI ）。79. 集成电路的制造分为五个阶段，分别为（硅片制备）、（硅片制造）、硅片测试和拣选、 （装配和封装）、终测。80. 制造电子器件的基本半导体材料是圆形单晶薄片，称为硅片或（ 硅衬底）。在硅片制 造厂，由硅片生产的半导体产品，又被称为（微芯片）或（芯片）。81. 原氧化生长的三种作用是：（保护表面的外延层免受玷污）；（阻止了注入过程中对硅 片的过渡损伤）；（作为氧化物屏蔽层，有助于控制注入过程中杂质的注入深度）。82. 浅槽隔离工艺的主要工艺步骤是： 1）（隔离氧化层）；2）氮化物淀积；3）（第三层掩 膜、浅槽隔离）；4 （STI槽刻蚀）。83. 扩散区一般是认为是进行高温工艺及薄膜淀积的区域。主要设备是高温扩散炉，其能 完成（氧化）、扩散、（淀积）、（退火）以及合金等多种工艺流程。84. 光刻区位于硅片厂的中心，经过光刻处理的硅片只流入两个区，因此只有三个区会处 理涂胶的硅片，它们是（光刻区）、（刻蚀区）和（离子注入区）。