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芯片制造期末复习资料第一章（1） 谁发明了集成电路? 德国青年工程师 Jack Kilby(1959)（2） 分立器件：每个芯片中只含有一个元件的器件。 分类：晶体管，二极管，电容器，电阻器等（3） 集成电路：采用一定工艺，把一个电路中所需的晶体管，二极管，电阻，电容，电感等元件及布线连在一起的基片。 分类功能结构：模拟集成电路 数字集成电路 数/模集成电路。按集成程度高低：小规模，中，大，超大，甚大。导电性：双极型，单极型。（4） 特征尺寸：特征尺寸即芯片表面电路和特征线宽。特征尺寸越小，单位面积内的晶体管集成程度就越高，速度越快，性能越好，是衡量集成电路设计和制造水平的重要尺度。第二章（1） 半导体：常温下导电性介于导体和绝缘体之间的材料。 导体：容易导电的物体，即能够让电流通过的材料。 绝缘体：表现出核子对轨道电子的强大束缚，即对电子移动有很大阻碍的材料。（2） 常用半导体材料：锗，硅，硒。（3） 制造半导体过程中常用的化学品：酸，碱，溶剂，水第三章（1） 晶体：原子在整个材料里重复排列成非常固定结构的材料。 非晶体：原子没有固定和周期性排列的材料。（2） 晶体生长的三种方法：直拉法，液体掩盖直拉法，区熔法。第四章(1） 晶圆生产工艺 薄膜工艺：是在晶圆表面形成薄膜的加工工艺。薄膜可以是绝缘体，半导体，导体。这些工艺技术是生长二氧化硅膜和沉淀不同材料薄膜。通用的沉淀技术：物理气相沉积（PVD），化学气相沉积（CVD），蒸发和溅射。 图形化工艺：通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺，又可称为光掩膜，掩膜，光刻或微光刻。是4个基本工艺中最关键的。 掺杂：将特定量的杂质通过薄膜开口引入晶圆表层的工艺过程。两种方法：热扩散和离子注入 热处理：简单地将晶圆加热和冷却来达到特定结果的过程。第五章（1） 洁净室的构成：空调净化系统：空调机组 空气过滤器系统 天花板系统 隔墙 地板：PVC地板，高架地板，防静电地板 照明系统。（2） 为什么要控制污染？ 污染会改变器件的尺寸，改变表面洁净度，并且/或者造成有凹痕的表面。（3） 水中存在的污染物：溶解的矿物质，颗粒，细菌，有机物，溶解氧，二氧化硅。（4） 常见的芯片烘干技术：旋转淋洗甩干法：晶圆围绕着喷水中心管柱旋转，然后当热氮气从中心管柱喷出时，SRD转换高速旋转，旋转把水从芯片表面甩掉。热氮气去除紧附于芯片表面的小水珠 异丙醇蒸汽蒸干法：当表面带水的芯片悬置于充满蒸汽的液体IPA贮液罐时，IPA将芯片表面的水取代，IPA蒸汽区周围冷却管使IPA蒸汽中水蒸气凝结，从而去除了水。 表面张力烘干：当芯片从水中被慢慢拿出水面时，水的表面张力产生一种特殊条件，张力吸走表面的水，使芯片变干。第六章（1） 指出三个工艺良品率的主要测量点： 晶圆的制造：良品率=晶圆产出数晶圆投入数 晶圆中测 ：良品率=合格芯片数晶圆上的芯片数 晶圆封装 ：良品率=终测合格的封装芯片数投入封装的合格芯片数（2） 晶圆电测良品率的要素 晶圆直径：生产更大直径的晶圆会使晶圆上完整芯片数呈现更快增长，而且对晶圆电测良品率有积极的影响。 芯片尺寸：增加芯片尺寸而不增加晶圆直径会导致晶圆上完整芯片比例缩小，当芯片尺寸增加时需要增大晶圆直径以维持晶圆电测良品率。 芯片密度：增加芯片尺寸增加芯片密度，电路集成度有升高趋势，这种趋势使任何定缺陷在电路性区域的可能性增加，晶圆电测良品率降低。 边缘芯片数：边缘芯片数量过多，会使晶圆表面很大一部分被不完整芯片覆盖，这些芯片不能工作，降低了电测良品率降低。 制作缺陷密度：制作芯片缺陷密度过大，会降低电测良品率。（3） 整体工艺良品率：（晶圆产出晶圆投入）*（合格芯片晶圆上的芯片）*（通过最终测试的封装器件投入封装的芯片）。第七章（1） 二氧化硅膜层的三种用途：做掺杂阻挡层 表面绝缘层 器件中的绝缘部分。（2） 水平管式反应炉：从20世纪60年代开始应用，最先应用于锗技术里的扩散工艺，直到发展到如今被称为扩散反应炉，一般称为管式反应炉。从水平管式反应炉发展到了垂直管式反应炉。 主要构成：温度控制系统 反应塞 反应炉 气体柜 晶圆清洗台 装片台 工艺自动化。（3） 快速热处理（RTP）： RTP工艺基于热辐射处理。晶圆被自动放入一个有进气和出气的反应塞中。在内部，加热源在晶圆上面或下面，使晶圆快速加热。热辐射耦合进入晶圆以每秒75摄氏度125摄氏度的速率达到工艺温度，而且在几秒钟之内可以冷却下来，晶圆本体未被加热，这就叫做RTP。第八章（1） 光刻工艺的步骤： 表面准备 涂胶 软烘焙 对准和曝光 显影 硬烘焙 显影检查 刻蚀 去除光刻胶 最终检查（2） 光刻胶的成分与作用聚合物：当在光刻胶曝光时，聚合物结构由可溶变成聚合（或反之）溶剂：稀释光刻胶，通过旋转涂敷形成薄膜感光剂：在曝光过程中控制和或调节光刻胶的化学反应添加剂：各种添加的化学成分实现工艺效果，例如染色（3） 说明烘焙的装置和分类，区别对流烘焙箱 软烘焙移动带式红外烘箱 软烘焙微波烘焙真空烘焙热板第九章（1） 显影的目的和方法 目的：通过对未聚合光刻胶的化学分解来使图案显影 方法：负光刻胶显影 正光刻胶显影 湿法显影 干法（或等离子）显影（2） 硬烘焙温度过高的影响 高温烘焙会产生边缘线等不良现象（3） 刻蚀可能存在的三种情况 不完全刻蚀 过刻蚀 钻蚀（4） 解释等离子体刻蚀原理 采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物而被去除。第十一章（1） 定义PN结：富含电子的区域（N型区）与富含空穴的区域（P型区）的分界处。（2） 固态扩散的目的 在晶圆表面产生具体掺杂原子的数量（浓度） 在晶圆表面下的特定位置处形成PN结（或NP结） 在晶圆表面层形成特定的掺杂原子（浓度）分布（3） 什么叫横向扩散 杂质原子朝各个方向运动，一部分原子进行横向运动，在氧化隔离层下面形成了结（4） 扩散工艺的步骤 第一步为淀积 第二步为推进氧化（5） 扩散源有哪些分类 液态源 固态源 气态源（6） 什么叫推进氧化 在晶圆杂质再分布和在暴露的硅表面再生长新的氧化层（7） 离子选择的原理 掺杂原子被离化，分离，加速，形成离子束流，扫过晶圆，杂质原子对晶圆进行物理轰击，进入表面并在表面以下停止。（8） 离子注入后为何要退火 掺杂原子的注入所造成的晶圆损伤会被热处理修复 确保良好的导电性 通过加热在晶圆表面的光刻胶将溶剂蒸发掉，从而得到精确的图形第十二章（1） 薄膜的几种分类 按电性能可以分为半导体膜 绝缘体膜 导体膜（2） 解释几种类型的CVD常压CVD：在常压CVD系统中反应和淀积是在常压下进行 典型：水平管热感应式APCVD 桶式辐射感应加热APCVD 饼式热感应APCVD 连续传导加热APCVD低压化学气相淀积（LPCVD）： 典型：水平对流热传导LPCVD 超高真空CVD 增强型等离子体 高密度等离子体CVD（HDPCVD) 金属有机物CVD（MOCVD）（3） 解释分子束外延 分子束外延技术是在超高真空条件下，用其组元的分子（或原子）束喷射到衬底上生长外延薄层的技术。 第十三章（1） 什么叫真空蒸发真空蒸发是将固体材料置于真空室内，在真空条件下，将固体材料加热蒸发，蒸发出来的原子或分子能自由地弥布到容器的器壁上（2） 真空泵有几类 机械真空泵 油扩散泵 低温泵 离子泵 涡轮分子泵 （3） 列举出对于芯片表面导体所使用的金属材料的要求 良好的电流负载能力（电流密度） 和晶圆表面具有的良好的粘合性 易于图形化工艺 和晶圆材料具有良好的电接触性能 高纯度 耐腐蚀 具有长期的稳定性 能够淀积出均匀而且没有“空洞”和“小丘”的薄膜 均匀的颗粒结构（4） 描述溅射的原理 在真空反应室中，由镀膜所需的金属构成的固态厚板被称为靶材，它是电接地的。首先将氩气充入室内，并且电离成正电荷。带正电荷的