工艺基础10级复习大纲

《集成电路工艺基础》课程复习大纲

一、基本概念、基本知识及基本原理

第一讲 引言

第一只晶体管/摩尔定律晶体管最小尺寸的极限/电子级多晶硅的纯度/1990s以后半导体行业的模式/什么是Foundry

第二讲 硅片制备与高温工艺

Si集成电路芯片元素组成/硅的重要性/硅提纯 I的工艺步骤、化学反应式及纯度/直拉法的拉晶过程/直拉法的拉晶过程中收颈的作用/直拉法与区熔法的对比/定位边或定位槽的作用/外延的定义：外延、外延层、外延片、同质外延、异质外延/双极晶体管（电路）和CMOS器件（电路）中外延层的应用/Si外延的源材料/分子束外延（MBE）的特点/高温工艺设备小结/氧化膜在IC中的应用/各种氧化层在工艺中的应用、厚度及工艺/1号液和2号液的配方及作用/颗粒、有机粘污、无机粘污及本征氧化层的清洗/SiO2生长的迪尔-格罗夫模型/干氧氧化和湿氧氧化的特点与应用/掺氯氧化的作用/影响氧化速率的因素/Si-SiO2界面特性 替位式扩散、间隙式扩散、扩散系数/两步扩散工艺/扩散的局限性与应用/离子注入后为什么要退火/RTP（快速热退火）的优点

第三讲 薄膜淀积

真空蒸发法蒸发源加热方式/溅射的工作原理与特点/PVD 与 CVD对比/CVD氧化硅与热生长氧化硅对比/CVD介质薄膜的应用/CVD的基本过程/CVD生长的两种极限：表面反应控制与质量输运（传输）控制/CVD 的三种类型及各自的应用/CVD淀积速率G与温度T的关系

第四讲 离子注入

离子注入与热扩散的对比/离子注入的两种阻挡机制/离子注入分布与扩散分布的比较/避免沟道效应的方法/离子注入机的原理/离子注入工艺的应用及技术趋势/SOI圆片的制造：智能剥离与注氧隔离

第五讲 光刻与刻蚀工艺（曝光、刻蚀）

光刻的需要及光刻三要素/正胶与负胶的比较/光刻工艺的10个步骤/前烘、后烘及坚膜工艺目的（作用）的比较/4种曝光机/分辨率与波长及NA的关系/如何提高分辨率？/移相掩模的原理与应用/两种紫外线和三种深紫外线的名称、波长及对应的最小特征尺寸/干法刻蚀与湿法刻蚀的对比/湿法刻蚀SiO2、Si、Poly-Si及Si3N4的配方及反应式/干法刻蚀的原理与种类/干法刻蚀SiO2、Si、Poly-Si及Si3N4的腐蚀剂/

第六讲 金属化与多层互连

金属化的应用、三种最常用的金属及三种不同的金属化方法/集成电路对金属化的基本要求/CMOS标准金属化：栅材料，接触孔（通孔）填充材料，阻挡层（势垒层）、黏附层、焊接层、及防反射层材料，互连材料，金半接触电极材料及工

艺；/Al-Si接触的尖楔现象、影响及抑制/Al的电迁移现象、影响及抑制/TiN的作用/Cu淀积的大马士革镶嵌工艺

第七讲 CMOS工艺流程

了解1960s、1970s和1980s集成电路工艺的特点/熟悉1990sCMOS工艺的特点：特征尺寸、衬底、隔离、光刻、刻蚀、退火、W塞及平整化。/熟悉1990sCMOS工艺步骤

第八讲 工艺集成

MOS IC与双极IC的隔离/防止寄生场效应晶体管开启及提高寄生晶体管阈值电压的工艺方法/局部氧化（LOCOS）、侧墙掩蔽的隔离（SWAMI）及浅槽隔离（STI，Shallow Trench Isolation）工艺的特点、工艺流程及示意图/P阱、N阱工艺特点/熟悉双阱CMOS IC工艺流程/熟悉标准埋层双极集成电路工艺流程

二、选择与填空练习题

1）在温度相同的情况下，制备相同厚度的氧化层，分别用干氧，湿氧和水汽氧化，哪个需要的时间最长？（ ）

A.干氧 B.湿氧 C.水汽氧化

2）二氧化硅膜能有效的对扩散杂质起掩蔽作用的基本条件有哪些______ 1．杂质在硅中的扩散系数大于在二氧化硅中的扩散系数 2．杂质在硅中的扩散系数小于在二氧化硅中的扩散系数 3．二氧化硅的厚度大于杂质在二氧化硅中的扩散深度 4．二氧化硅的厚度小于杂质在二氧化硅中的扩散深度 A．2,4 B.1,3 C.1,4 D.2,3 3）半导体器件生产中所制备的二氧化硅薄膜属于（ ） A．结晶形二氧化硅 B. 无定形二氧化硅 4）二氧化硅薄膜在半导体器件生产上的应用有：（ ） 1． 对杂质的掩蔽作用

2． 对器件表面的保护和钝化作用 3． 用于器件的电绝缘和电隔离 4． 作为电容器的介质材料

5． 作为MOS场效应晶体管的绝缘栅材料

A．1,2 B. 1,2,3 C. 1,2,4,5 D.1,2,3,4,5

5） 硅平面制造工艺的硼、磷扩散都属于_____ A. 代位式扩散 B.间隙式扩散

6）在硅-二氧化硅系统中存在______电荷、可动电荷、界面态电荷和氧化层陷阱电荷。 7）温度是影响氧化速率的一个重要因素，温度越高，氧化速率越_____（大/小）。 8）清洗硅片所用的化学试剂、去离子水和生产工具、操作者的汗液及呼出的气体等是氧化层中的__ 离子的来源。

9) 以下过程不属于恒定表面源扩散的有（ ）。A. 隐埋扩散 B.隔离扩散的硼预淀积 C. 基区扩散的硼预淀积 D.基区主扩散 10)扩散只用于浅结扩散______(对/错)

11)扩散多在__（高/低）温下进行.

12)杂质原子（或离子）在半导体晶片中的扩散机构比较复杂，但主要可分为两种机构:_______式扩散和间隙式扩散。

13) 恒定表面源扩散的杂质分布服从_______分布。 14) 有限表面源扩散的杂质分布服从_____分布。 15)离子注入掺杂纯度高，是因为（ ）.

.A. 杂质源的纯度高 B.注入离子是通过质量分析器选出来的 16)离子注入与热扩散相比，哪个要求温度低（ ） A．离子注入 B.热扩散

17)离子注入与热扩散相比，哪个掺杂纯度高（ ） A．离子注入 B. 热扩散

18)离子注入与热扩散相比，哪个高浓度掺杂不受 固溶度限制（ ）

A．离子注入 B. 热扩散

19)离子注入与热扩散相比，哪个掺杂均匀性好（ ） A．离子注入 B. 热扩散

20)离子注入与热扩散相比，哪个可精确控制 掺杂浓度，分布和注入深度（ ） A．A. 离子注入 B. 热扩散

21)离子注入与热扩散相比，哪个横向效应小（ ） A. 离子注入 B. 热扩散

22)离子注入与热扩散相比，哪个只用于浅结（ ） A．离子注入 B. 热扩散

23)减弱或消除沟道现象的措施有：（ ）

1. 入射方向偏离沟道轴向 2. 入射方向平行沟道轴向 3. 样品表面淀积一层二氧化硅 4. 样品表面淀积一层氮化硅 A．1,3 B. 2,3 C. 1,3,4 D. 2,3,4

24）离子注入的两种能量损失模型为：_____碰撞和电子碰撞。

25）化学气相淀积SiO2与热生长SiO2相比较，下面哪些说法是正确的：（ ） 1． CVD SiO2，衬底硅不参加反应。2. CVD SiO2，衬底硅参加反应。3. CVD SiO2，温度高。4. CVD SiO2，温度低。 A．1, 3 B. 1, 4 C. 2 ,4 D. 2, 3

26）化学气相淀积SiO2与热生长SiO2相比较，下面哪些说法是正确的：（ ） 1. 热生长SiO2只能在Si衬底上生长。2. CVD SiO2可以淀积在硅衬底上，也可以淀积在金属、陶瓷、及其它半导体材料上。3. CVD SiO2，衬底硅不参加反应。4. CVD SiO2，温度低。

A. 1,2 B. 2,4 C.1,4 D.1，2，4 E. 1,2,3,4

27）SiN4薄膜在集成电路中的应用主要有：A．钝化膜 B. 选择氧化 C. 电容介质。由于氮化硅氧化速率极低，因此被用作（ ）的掩蔽膜。

28）SiN4薄膜在集成电路中的应用主要有：A．钝化膜 B. 选择氧化 C. 电容介质。由于水和钠离子在氮化硅膜中扩散系数很小，所以常被用作（ ）。

29）.在LPCVD中，由于hG>>kS,即质量转移系数远大于表面反应速率常数，所以，LPCVD系统中，淀积过程主要是质量转移控制_______（对/错）

30）.在LPCVD中，由于hG>>kS,即质量转移系数远大于表面反应速率常数，所以，

LPCVD系统中，淀积过程主要是表面反应速率控制_______（对/错） 31）.不论正胶或负胶，光刻过程中都包括如下步骤：1．刻蚀 2. 前烘 3. 显影 4. 去胶 5．涂胶 6. 曝光 7. 坚膜. 以下选项排列正确的是：（ ）

A. 2561437 B.5263471 C. 5263741 D.5263714

32).曝光后显影时感光的胶层溶解了，没有感光的胶层不溶解留下了，这种胶为___(正/负)胶。

33).曝光后显影时感光的胶层没有溶解，没有感光的胶层溶解，这种胶为___(正/负)胶。

34).前烘的温度应在可使胶层干燥的前提下采用较___(高/低)的温度。 35) .正胶适于刻蚀___(细/粗)线条。 36).负胶适于刻蚀___(细/粗)线条。 37).湿法刻蚀适用于___(粗/细)线条。 38).干法刻蚀适用于___(粗/细)线条。

39）为了获得更小的特征尺寸，目前正在研究的下一代光刻技术（NGL）有 、 和 ；

40）化学机械抛光(CMP)对于现代IC工艺中的 和 两个工序至关重要。而需要使用CMP的工序还有： 、 、 、 和 等。 三、思考题

1．多晶硅、氧化硅、氮化硅干法刻蚀中采用哪些刻蚀气体，其主要有很强的化学活性的腐蚀基是哪一种？其刻蚀过程的主要反应原理？

2. 铝及其合金干法刻蚀中采用哪些刻蚀气体，其主要有很强的化学活性的腐蚀基是哪一种？其刻蚀过程的主要反应原理？ 3．集成电路对接触和互联有什么要求？

4．集成电路常用的接触与互联材料有哪些？铝作为一种重要的接触与互联材料有什么优缺点？

5．常用金属膜淀积技术有哪些？试叙述磁控溅射的原理和特点。

6．为何出现铝的电迁徙及铝向硅中的溶解现象，如何防止铝迁徙及在硅中的溶解？

7．金属－半导体接触前后的能带图如何变化？

8．为什么溅射法的台阶覆盖要比真空蒸发法要好？ 9．光刻工艺为什么是IC制造中最重要的工艺?

10． 用Cl2干法腐蚀金属时，为什么要加入BCl3（或N2）和O2？ 11． 70s中期后，为什么要用poly-Si栅代替Al栅？ 12． 为什么要采用Cu互连及低K介质？

13． 给出LOCOS工艺的基本流程（图例和文字描述）及优缺点。 14． 给出标准埋层双极集成电路基本工艺流程（文字描述）。 15． 给出1990年代CMOS标准工艺流程（列出掩模版名称及顺序），并画出由该工艺流程制造的双阱CMOS单元的截面图（采用LDD MOS结构，除多层互连外）。

16． 描述干法刻蚀与湿法刻蚀的区别（从刻蚀机制、刻蚀剖面、刻蚀速率、选择比、设备成本、原料消耗等角度比较）。

17． 简述单晶硅片制备的工艺步骤（从石英砂到单晶硅锭，从单晶硅锭到单晶硅片）

18． 简述现代光学光刻的基本步骤及每步的作用（文字描述）。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库工艺基础10级复习大纲在线全文阅读。