电子与通信技术：集成电路工艺原理考试题（强化练习）

电子与通信技术：集成电路工艺原理考试题（强化练习）1、名词解释

蒸发镀膜正确答案：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片（衬底）表面，凝结形成固态薄膜。2、名词解释

恒定表面源扩散正确答案：在整个（江南博哥）扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。3、判断题

外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，即外延层。正确答案：对4、填空题

制作通孔的主要工艺步骤是：1、（）；2、（）；3、（）。正确答案：第一层层间介质氧化物淀积；氧化物磨抛；第十层掩模和第一层层间介质刻蚀5、名词解释

溅射镀膜正确答案：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。6、名词解释

物理气相沉积正确答案：“物理气相沉积”通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术：A.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体；B.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底；C.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜。7、问答题

简述引线材料？正确答案：用于集成电路引线的材料，需要注意的特性为电特性、绝缘性质、击穿、表面电阻热特性，玻璃化转化温度、热导率、热膨胀系数，机械特性，扬氏模量、泊松比、刚度、强度，化学特性，吸潮、抗腐蚀。8、判断题

LPCVD反应是受气体质量传输速度限制的。正确答案：对9、判断题

刻蚀的高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料。正确答案：对10、判断题

半导体级硅的纯度为99.9999999%。正确答案：对11、判断题

芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸，即CD。正确答案：对12、判断题

电机电流终点检测不适合用作层间介质的化学机械平坦化。正确答案：对13、判断题

高阻衬底材料上生长低阻外延层的工艺称为正向外延。正确答案：错14、判断题

关键层是指那些线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。正确答案：对15、问答题

测试过程4要素？正确答案：检测：确定被测器件（DUT）是否具有或者不具有某些故障。诊断：识别表现于DUT的特定故障。器件特性的描述：确定和校正设计或者测试中的错误。失效模式分析（FMA.：确定引起DUT缺陷制造过程中的错误。16、填空题

随着铜布线中大马士革工艺的引入，金属化工艺变成刻蚀（）以形成一个凹槽，然后淀积（）来覆盖其上的图形，再利用（）把铜平坦化至ILD的高度。正确答案：介质；金属；CMP17、填空题

光刻包括两种基本的工艺类型：负性光刻和（），两者的主要区别是所用光刻胶的种类不同，前者是（），后者是（）。正确答案：正性光刻；负性光刻胶；正性光刻胶18、填空题

集成电路的发展时代分为（）、中规模集成电路MSI、（）、超大规模集成电路VLSI、（）。正确答案：小规模集成电路SSI；大规模集成电路LSI；甚大规模集成电路ULSI19、问答题

硅锭直径从20世纪50年代初期的不到25mm增加到现在的300mm甚至更大，其原因是什么？正确答案：（1）更大直径硅片有更大的表面积做芯片，能够减少硅片的浪费。（2）每个硅片上有更多的芯片，每块芯片的加工和处理时间减少，导致设备生产效率变高。（3）在硅片边缘的芯片减少了，转化为更高的生产成品率。（4）在同一工艺过程中有更多芯片，所以在一块芯片一块芯片的处理过程中，设备的重复利用率提高了。20、问答题

插装元器件的结构特点及应用？正确答案：结构特点：插装元器件的管脚都带有引线，引脚从封装两侧引出，适合进行插装，封装材料有塑料和陶瓷两种。插装元器件的引脚节距多为2.54mm，引脚一般在4—64之间。应用：应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。21、判断题

没有CMP，就不可能生产甚大规模集成电路芯片。正确答案：错22、填空题

集成电路的制造分为五个阶段，分别为（）、（）、硅片测试和拣选、（）、终测。正确答案：硅片制造备；硅片制造；装配和封装23、判断题

与干法刻蚀相比，湿法腐蚀的好处在于对下层材料具有高的选择比，对器件不会带来等离子体损伤，并且设备简单。正确答案：对24、判断题

多晶硅栅的宽度通常是整个硅片上最关键的CD线宽。正确答案：对25、问答题

BGA的封装结构和主要特点？正确答案：封装结构：BGA球形触点陈列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按阵列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点阵列载体（PAC.。引脚可超过200，是多引脚LSI用的一种封装。焊球材料为低熔点共晶焊料合金，直径约1mm，间距范围1.27-2.54mm，焊球采用低熔点焊料合金连接在基板底部，组装时焊球熔融，与PCB表面焊盘接合在一起，呈现桶状。特点：BGA引脚很短，使信号路径短，减小了引脚电感和电容，改善了电性能。BGA有利于散热。BGA也适合MCM的封装，有利于实现MCM的高密度、高性能。26、判断题

离子注入中高能量意味着注入硅片更深处，低能量则用于超浅结注入。正确答案：对27、问答题

片式钽电解电容和铝电解电容有什么主要特点和主要差别？正确答案：片式钽电解电容器：是用金属钽做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽表面生成的氧化膜作为介质制成。矩形钽电解电容外壳为有色塑料封装，一端印有深色标志线，为正极，在封面上有电容量的数值及耐压值，一般有醒目的标志，以防用错。铝电解电容：以金属铝为正极，其表面氧化膜作为介质，电解液作为负极的电容，液体电解质片式铝电解电容器的特点：它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理，做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不能接反。28、判断题

硅上的自然氧化层并不是一种必需的氧化材料，在随后的工艺中要清洗去除。正确答案：对29、判断题

世界上第一块集成电路是用硅半导体材料作为衬底制造的。正确答案：错30、判断题

曝光后烘焙，简称后烘，其对传统I线光刻胶是必需的。正确答案：对31、判断题

掺杂的杂质和沾污的杂质是一样的效果。正确答案：错32、问答题

简述离子注入工艺中退火的主要作用？正确答案：由于离子注入所造成的损伤区及畸形团，增加了散射中心及陷阱能级，使迁移率和寿命等半导体参数下降。此外，大部分的离子在被注入时并不位于替位位置，未退火之前的注入区域将呈显高阻区。为（1）激活被注入的离子（使其变成替位杂质）；（2）恢复有序的晶格结构（如果是无定形结构，就谈不上替位杂质与间隙杂质），其目的是恢复迁移率（减少散射中心）和恢复寿命（减少缺陷能级，减少陷阱），必须在适当的时间与温度下将半导体退火。33、名词解释

保形覆盖正确答案：保形覆盖是指无论衬底表面有什么样的倾斜图形在所有图形的上面都能沉积有相同厚度的薄膜。34、填空题

扩散是物质的一个基本性质，描述了（）的情况。其发生有两个必要条件（）和（）。正确答案：一种物质在另一种物质中的运动；一种材料的浓度必须高于另一种材料的浓度；系统内必须有足够的能量使高浓度的材料进入或通过另一种材料35、填空题

晶圆制备中的整型处理包括（）、（）和（）。正确答案：去掉两端；径向研磨；硅片定位边和定位槽36、判断题

人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。正确答案：对37、问答题

插装元器件与表面贴装元器件主要区别？正确答案：表面贴装元器件体积小，便于小型化生产，便于减小成品尺寸。表面贴装管脚引线短，降低了其特性中附加的电感和电容成分，尤其在高频电路中，表面贴装成本低，便于批量生产。38、填空题

对芯片互连的金属和金属合金来说，它所必备一些要求是（）、高黏附性、（）、（）、可靠性、抗腐蚀性、应力等。正确答案：导电率；淀积；平坦化39、判断题

离子注入会将原子撞击出晶格结构而损伤硅片晶格，高温退火过程能使硅片中的损伤部分或绝大部分得到消除，掺入的杂质也能得到一定比例的电激活。正确答案：对40、判断题

刻蚀速率通常正比于刻蚀剂的浓度。正确答案：对41、问答题

片式电感器的类型主要有几种？其结构各有什么特点？正确答案：片式电感器从制造工艺来分，片式电感器主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。其中，绕线式是传统绕线电感器小型化的产物，叠层式则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。片式电感器现状与发展趋势由于微型电感器要达到足够的电感量和品质因数（Q）比较困难，同时由于磁性元件中电路与磁路交织在一起，制作工艺比较复杂，故作为三大基础无源元件之一的电感器片式化，明显滞后于电容器和电阻器。特点：绕线型它的特点是电感量范围广（mH～H），电感量精度高，损耗小（即Q大），容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等，但不足之处是在进一步小型化方面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值，因而在高频回路中占据一席之地。NLC型适用于电源电路，额定电流可达300mA；NLV型为高Q值，环保（再造塑料），可与NL互换；NLFC有磁屏，适用于电源线。叠层型：它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低。它与绕线片式电感器相比有诸多优点：尺寸小，有利于电路的小型化，磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装；一体化结构，可靠性高；耐热性、可焊性好；形状规整，适合于自动化表面安装生产。薄膜片式：具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面，磁场分布集中，能确保装贴后的器件参数变化不大，在100MHz以上呈现良好的频率特性。编织型：特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。42、判断题

氧化物有两个生长阶段来描述，分别是线性阶段和抛物线阶段。正确答案：对43、填空题

缩略语PECVD、LPCVD、HDPCVD和APCVD的中文名称分别是（）、（）、高密度等离子体化学气相淀积和（）。正确答案：等离子体增强化学气相淀积；低压化学气相淀积；常压化学气相淀积44、判断题

CD是指硅片上的最小特征尺寸。正确答案：对45、问答题

说明APCVDLPCVDPECVD各自的含义及特点。正确答案：含义：APCVD——常压化学气相沉积法；LPCVD——低压化学气相沉积法；PECVD——等离子体增强型化学气相沉积法。特点：APCVD制程发生在大气压力常压下，适合在开放环境下进行自动化连续生产。APCVD易于发气相反应，沉积速率较快，可超过1000A/min，适合沉积厚介质层。但由于反应速度较快，两种反应气体在还未到达硅片表面就已经发生化学反应而产生生成物颗粒，这些生成物颗粒落在硅片表面，影响硅片表面的薄膜生长过程，比较容易形成粗粗糙的多孔薄膜，使得薄膜的形貌变差.低气压（133.3PA.下的CVD较长的平均自由路径可减少气相成核几率，减少颗粒，不需气体隔离，成膜均匀性好；晶圆垂直装载和提高生产力；但是反应速率较低，需要较高的衬底温度。APCVD通常使用稀释的硅烷（在氮中占3%）和LPCVD使用纯硅烷。PECVD低温下有高的沉积速率；射频在沉积气体中感应等离子体场；表面所吸附的原子不断受到离子与电子的轰击容易迁移使成膜均匀性好台阶覆盖性好；射频控制沉积薄膜的应力；反应室可用等离子体清洗。46、问答题

堆叠封装的发展趋势？正确答案：当前半导体封装发展的趋势是越来越多的向高频、多芯片模块（MCM），系统集成（SiP）封装，堆叠封装（PiP，PoP）发展，出现了半导体装配与传统电路板装配间的集成，如倒装晶片直接在终端产品装配。元件堆叠技术是在业已成熟的倒装晶片装配技术上发展起来的。47、填空题

CZ直拉法生长单晶硅是把（）变为（）并且（）的固体硅锭。正确答案：融化了的半导体级硅液体；有正确晶向的；被掺杂成p型或n型48、判断题

反刻是一种传统的平坦化技术，它能够实现全局平坦化。正确答案：错49、判断题

快速热处理是一种小型的快速加热系统，带有辐射热和冷却源，通常一次处理一片硅片。正确答案：对50、判断题

当硅片暴露在空气中时，会立刻生成一层无定形的氧化硅薄膜。正确答案：对51、判断题

接触是指硅芯片内的器件与第一层金属层之间在硅表面的连接。正确答案：对52、判断题

大马士革工艺来源于一种类似精制的镶嵌首饰或艺术品的图案。正确答案：对53、判断题

步进光刻机的三个基本目标是对准聚焦、曝光和合格产量。正确答案：错54、判断题

硅中的杂质只有一部分被真正激活，并提供用于导电的电子或空穴（大约3%~5%），大多数杂质仍然处在间隙位置，没有被电学激活。正确答案：对55、填空题

热扩散利用（）驱动杂质穿过硅的晶体结构，这种方法受到（）和（）的影响。正确答案：高温；时间；温度56、判断题

纯净的半导体是一种有用的半导体。正确答案：错57、填空题

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（）。在硅片制造厂，由硅片生产的半导体产品，又被称为（）或（）。正确答案：硅衬底；微芯片；芯片58、问答题

简述沟道效应的含义及其对离子注入可能造成的影响如何避免？正确答案：对晶体进行离子注入时，当离子注入的方向与与晶体的某个晶向平行时，一些离子将沿沟道运动，受到的核阻止作用很小，而且沟道中的电子密度很低。受到的电子阻止也很小，这些离子的能量损损失率很低，注入深度就会大于无定形衬底中深度，这种现象称为沟道效应。沟道效应的存在，使得离子注入的浓度很难精确控制，因为它会使离子注入的分布产生一个很厂的拖尾，偏离预计的高斯分布规律。沟道效应降低的技巧：（1）、覆盖一层非晶体的表面层、将硅晶片转向或在硅晶片表面制造一个损伤的表层。（2）、将硅晶片偏离主平面5-10度，也能有防止离子进入沟道的效果。（3）、先注入大量硅或锗原子以破坏硅晶片表面，可在硅晶片表面产生一个随机层。59、填空题

制作钨塞的主要工艺步骤是：1、（）；2、（）；3、（）；4、磨抛钨。正确答案：钛淀积阻挡层；氮化钛淀积；钨淀积60、判断题

离子注入能够重复控制杂质的浓度和深度，因而在几乎所有应用中都优于扩散。正确答案：错61、判断题

传统的0.25μm工艺以上的器件隔离方法是硅的局部氧化。正确答案：对62、问答题

矩形片式电阻由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？正确答案：基板：基板要具有良好的电绝G8P-1A4PDC12缘性、导热性和机械强度高等特征。一般基板的材科多采用高纯度的（96%）AL203陶瓷。其工艺要求表面平整、划线准确，以确保电阻、电极浆料印制到位。电极：片式电阻器一般都采用三层电极结构，最内层的是内层电极，它是连接电阻体位于中间层的是中间电极，它是镀镍（Ni）层，也被称为阻挡层，其主要作用是提高电阻器在焊接时的耐热性，避免造成内层电极被溶蚀。位于最外层的是外层电极，它也被称为可焊层，该层除了使电极具有良好的可焊性外，还可以起到延长电极保存期的作用。通常，外层电极采用锡一铅（S。-PB.合金电镀而成。电阻膜：电阻膜是采用具有一定电阻率的电阻浆料印制在陶瓷基板上，然后再经过烧结而成的厚膜电阻。保护层：保护层位于电阻膜的外部，主要起保护作用。它通常可以细分为封包玻璃保护膜、玻璃釉涂层和标志玻璃层。63、判断题

扩散运动是各向同性的。正确答案：错64、判断题

离子注入物质必须以带电粒子束或离子束的形式存在。正确答案：对65、填空题

根据氧化剂的不同，热氧化可分为（）、（）和（）。正确答案：干氧氧化；湿氧氧化；水汽氧化66、判断题

多层金属化指用来连接硅片上高密度堆积器件的那些金属层。正确答案：错67、问答题

常用的半导体材料为何选择硅？正确答案：1）硅的丰裕度。硅是地球上第二丰富的元素，占地壳成分的25%；经合理加工，硅能够提纯到半导体制造所需的足够高的纯度而消耗更低的成本。2）更高的熔化温度允许更宽的工艺容限。硅1412℃>锗937℃。3）更宽的工作温度。用硅制造的半导体件可以用于比锗更宽的温度范围，增加了半导体的应用范围和可靠性。4）氧化硅的自然生成。氧化硅是一种高质量、稳定的电绝缘材料，而且能充当优质的化学阻挡层以保护硅不受外部沾污；氧化硅具有与硅类似的机械特性，允许高温工艺而不会产生过度的硅片翘曲。68、判断题

晶体管的源漏区的掺杂采用自对准技术，一次掺杂成功。正确答案：对69、判断题

接触是由导电材料如铝、多晶硅或铜制成的连线将电信号传输到芯片的不同部分。正确答案：错70、填空题

单晶硅生长常用（）和（）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（）。正确答案：CZ法；区熔法；硅锭71、判断题

LPCVD紧随PECVD的发展而发展。由660℃降为450℃，采用增强的等离子体，增加淀积能量，即低压和低温。正确答案：错72、问答题

简述MCM的概念、分类与特性？正确答案：概念：将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。分类：MCM-L是采用片状多层基板的MCM、MCM-C是采用多层陶瓷基板的MCM、MCM-D是采用薄膜技术的MCM。特性：尺寸小、技术集成度高、数据速度和信号质量高、可靠性高、成本低、PCB板设计简化、提高圆片利用率、降低投资风险。可大幅度提高电路连线密度，增加封装效率；可完成轻、薄、短、小的封装设计；封装的可靠性提升。73、判断题

不正确的刻蚀将导致硅片报废，给硅片制造公司带来损失。正确答案：对74、问答题

倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法？正确答案：蒸镀焊料凸点：蒸镀焊料凸点有两种方法，一种是C4技术，整体形成焊料凸点；电镀焊料凸点：电镀焊料是一个成熟的工艺。先整体形成UBM层并用作电镀的导电层，然后再用光刻胶保护不需要电镀的地方。电镀形成了厚的凸点。印刷焊料凸点：焊膏印刷凸点是一种广泛应用的凸点形成方法。印刷凸点是采用模板直接将焊膏印在要形成凸点的焊盘上，然后经过回流而形成凸点钉头焊料凸点：这是一种使用标准的球形导线键合技术在芯片上形成的凸点方法。可用Au丝线或者Pb基的丝线。化学凸点：化学镀凸点是一种利用强还原剂在化学镀液中将需要镀的金属离子还原成该金属原子沉积在镀层表面形成凸点的方法。75、问答题

简述焊接材料？正确答案：焊接材料是指焊接时所消耗材料，有软焊接材料，Sn—Pb，低于450摄氏度，还有硬焊接材料。76、判断题

离子注入是一个物理过程，不发生化学反应。正确答案：对77、判断题

干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法，湿法腐蚀一般只是用在尺寸较大的情况下刻蚀器件，例如大于3微米。正确答案：对78、名词解释

化学气相沉积正确答案：化学气体或蒸气和晶圆表面的固体产生反应，在表面上以薄膜形式产生固态的副产品，其它的副产品是挥发性的会从表面离开。79、填空题

选择性氧化常见的有（）和（），其英语缩略语分别为LOCOS和（）。正确答案：局部氧化；浅槽隔离；STI80、判断题

平滑是一种平坦化类型，它只能使台阶角度圆滑和侧壁倾斜，但高度没有显著变化。正确答案：对81、判断题

在晶片制造中，有两种方法可以向硅片中引入杂质元素，即热扩散和离子注入。正确答案：对82、判断题

热扩散中的横向扩散通常是纵向结深的75%~85%。先进的MOS电路不希望发生横向扩散，因为它会导致沟道长度的减小，影响器件的集成度和性能。正确答案：对83、判断题

P是VA族元素，其掺杂形成的半导体是P型半导体。正确答案：对84、填空题

如果淀积的膜在台阶上过度地变薄，就容易导致高的（）、（）或者在器件中产生不希望的（）。正确答案：膜应力；电短路；诱生电荷85、填空题

刻蚀剖面指的是（），有两种基本的刻蚀剖面（）刻蚀剖面和（）刻蚀剖面。正确答案：被刻蚀图形的侧壁形状；各向同性；各向异性86、问答题

晶圆的英文是什么？简述晶圆制备的九个工艺步骤。正确答案：Wafer。（1）单晶硅生长：晶体生长是把半导体级硅的多晶硅块转换成一块大的单晶硅。生长后的单晶硅被称为硅锭。可用CZ法或区熔法。（2）整型。去掉两端，径向研磨，硅片定位边或定位槽。（3）切片。对200mm及以上硅片而言，一般使用内圆切割机；对300mm硅片来讲都使用线锯。（4）磨片和倒角。切片完成后，传统上要进行双面的机械磨片以去除切片时留下的损伤，达到硅片两面高度的平行及平坦。硅片边缘抛光修整，又叫倒角，可使硅片边缘获得平滑的半径周线。（5）刻蚀。在刻蚀工艺中，通常要腐蚀掉硅片表面约20微米的硅以保证所有的损伤都被去掉。（6）抛光。也叫化学机械平坦化（CMP），它的目标是高平整度的光滑表面。抛光分为单面抛光和双面抛光。（7）清洗。半导体硅片必须被清洗使得在发给芯片制造厂之前达到超净的洁净状态。（8）硅片评估。（9）包装。87、问答题

集成电路测试的意义和基本任务？正确答案：意义：集成电路（IC.测试是伴随着集成电路的发展而发展的，它对促进集成电路的进步和应用作出了巨大地贡献。任务：测试的基本任务是生成测试输入，测试系统的基本任务是将测试输入应用于被测器件，并分析其输出的正确性。88、判断题

区熔法是20世纪50年代发展起来的，能生产到目前为止最纯的硅单晶，含氧量非常少。正确答案：对89、问答题

简述两步扩散的含义与目的？正确答案：为了同时满足对表面浓度、杂质总量以及结深等的要求，实际生产中常采用两步扩散工艺：第一步称为预扩散或预淀积，在较低的温度下，采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩散一层杂质原子，其分布为余误差涵数，目的在于控制扩散杂质总量；第二步称为主扩散或再分布，将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散，以控制扩散深度和表面浓度，主扩散的同时也往往进行氧化。90、问答题

埋层芯片互联－后布线技术的结构特点及发展趋势？正确答案：结构特点：先布线焊