2024年通信电子计算机技能考试-半导体芯片制造工历年高频考点试卷专家荟萃含答案

2024年通信电子计算机技能考试-半导体芯片制造工历年高频考点试卷专家荟萃含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共25题)1.以P2O5为例，多晶硅中杂质扩散的方式及分布情况。2.写出半导体产业发展方向？什么是摩尔定律？3.什么是离子注入的横向效应？同等能量注入时，As和B哪种横向效应更大？为什么？4.介质隔离是以绝缘性能良好的电介质作为“隔离墙”来实现电路中各元器件间彼此电绝缘的一种隔离方法。常用的电介质是（）层。A、多晶硅B、氮化硅C、二氧化硅5.超声热压焊的主要应用对象是超小型镀金外壳与镀金管帽的焊接，焊接处依靠（）封接，因而外壳零件的平整度和镀金层厚度是实现可靠性封接的关键因素。A、管帽变形B、镀金层的变形C、底座变形6.将圆柱形的单晶硅锭制备成硅片需要哪些工艺流程？7.什么是IC可靠性？什么是老化测试？8.晶体的特点是在各不同晶向上的物理性能、机械性能、化学性能都相同。（）9.采用CF4作为气体源对SiO2进行刻蚀，在进气中分别加入O2或H2对刻蚀速率有什么影响？随着O2或H2进气量的增加，对Si和SiO2刻蚀选择性怎样变化？为什么？ 10.解释扫描投影光刻机是怎样工作的？扫描投影光刻机努力解决什么问题？11.射频放电与直流放电相比有何优点？12.简述几种常用的氧化方法及其特点。13.钯．银电阻的烧结分预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。（）14.集成电容主要有哪几种结构？15.半导体芯片制造工艺对水质的要求一般.（）16.离子注入后为什么要进行退火？17.解释光刻胶显影。光刻胶显影的目的是什么？18.什么是离子分布的偏斜度和峭度，和标准高斯分布有什么区别？19.在硅片制造中光刻胶的两种目的是什么？20.目前在半自动化和自动化的键合机上用的金丝或硅铝丝都是经生产厂家严格处理包装后销售，一般不能再退火，一经退火反而坏了性能。（）21.门阵列的基本结构形式有两种：一种是晶体管阵列，一种是门阵列（）22.简述RTP设备的工作原理，相对于传统高温炉管它有什么优势？23.给出使用初级泵和真空泵的理由。24.例举并解释5个进行在线参数测试的理由。25.双极晶体管的1c7r噪声与（）有关。A、基区宽度B、外延层厚度C、表面界面状态第2卷一.参考题库(共25题)1.抛光片的质量检测项目包括：几何参数，直径、（）、主参考面、副参考面、平整度、弯曲度等；（），电阻率，载流子浓度，迁移率等；晶体质量，晶向，位错密度。2.半导体材料有两种载流子参加导电，具有两种导电类型。一种是（），另一种是（）。3.在半导体集成电路中，各元器件都是制作在同一晶片内。因此要使它们起着预定的作用而不互相影响，就必须使它们在电性能上相互绝缘。（）4.例举并描述6种不同的塑料封装形式。5.物理气相淀积最基本的两种方法是什么？简述这两种方法制备薄膜的过程。6.CVD淀积过程中两个主要的限制步骤是什么？它们分别在什么情况下会支配整个淀积速率？7.工艺人员完成工艺操作后要认真、及时填写工艺记录，做到记录内容详细、（）、（）、书写工整、（）。8.硅外延片的应用包括（）。A、二极管和三极管B、电力电子器件C、大规模集成电路D、超大规模集成电路9.半导体中的离子注入掺杂是把掺杂剂（）加速到的需要的（），直接注入到半导体晶片中，并经适当温度的（）。10.刻蚀工艺有哪两种类型？简单描述各类刻蚀工艺。11.采用LPCVDTEOS淀积的是什么膜？这层膜的优点是什么？12.光刻中采用步进扫描技术获得了什么好处？13.位错就是由范性形变造成的，它可以使晶体内的一原子或离子脱离规则的周期排列而位移一段距离，位移区与非位移区交界处必有原子的错位，这样产生线缺陷称为位错。（）14.在半导体制造工艺中往往把减薄、划片、分片、装片、内引线键合和管壳封装等一系列工艺称为（）。15.例举离子注入工艺和扩散工艺相比的优点和缺点。16.什么是扩散效应？什么是自掺杂效应？这两个效应使得衬底/外延界面杂质分布有怎样的变化？17.双极晶体管中只有一种载流子（电子或空穴）传输电流。（）18.什么叫集成电路？写出集成电路发展的五个时代及晶体管的数量？19.描述热氧化过程。20.二氧化硅的制备方法很多，其中最常用的是高温（）、（）淀积、PECVD淀积。21.从寄生电阻和电容、电迁移两方面说明后道工艺中（Back-End-Of-Line，BEOL）采用铜（Cu）互连和低介电常数（low-k）材料的必要性。22.个投影曝光系统采用ArF光源，数值孔径为0.6，设k1=0.6，n=0.5，计算其理论分辨率和焦深。23.质量输运限制CVD和反应速度限制CVD工艺的区别？24.厚膜浆料属于牛顿流体，因此其粘度属于正常黏度。（）25.光刻工艺要求掩膜版图形黑白区域之间的反差要低。（）第3卷一.参考题库(共25题)1.对RTP来说，很难在高温下处理大直径晶圆片而不在晶圆片边缘造成热塑应力引起的滑移。分析滑移产生的原因。如果温度上升速度加快后，滑移现象变得更为严重，这说明晶圆片表面上的辐射分布是怎样的？2.器件的横向尺寸控制几乎全由（）来实现。A、掩膜版B、扩散C、光刻3.禁带宽度的大小决定着（）的难易，一般半导体材料的禁带宽度越宽，所制作的半导体器件中的载流子就越不易受到外界因素，如高温和辐射等的干扰而产生变化。4.简述几种典型真空泵的工作原理。5.分别简述RVD和GILD的原理，它们的优缺点及应用方向。6.有哪几种常用的化学气相淀积薄膜的方法？7.液相外延的原理是饱和溶液随着温度的降低产生过饱和结晶。（）8.对标准单元设计EDA系统而言，标准单元库应包含以下内容：（）、和（）、（）、（）。9.说明影响氧化速率的因素。10.简述RTP在集成电路制造中的常见应用。11.常用胶粘剂有热固性树脂、热塑性树脂和橡胶型胶粘剂3大类。半导体器件的粘封工艺一般选用（）。A、热塑性树脂B、热固性或橡胶型胶粘剂12.硅MOSFET和硅JFET结构相同。（）13.属于绝缘体的正确答案是（）。A、金属、石墨、人体、大地B、橡胶、塑料、玻璃、云母、陶瓷C、硅、锗、砷化镓、磷化铟D、各种酸、碱、盐的水溶液14.在半导体工艺中，硫酸常用于去除（）和配制（）等。15.解释发生刻蚀反应的化学机理和物理机理。16.简述杂质在SiO2的存在形式及如何调节SiO2的物理性质。17.值称为共发射极电流放大系数，是晶体管的一个重要参数，也是检验晶体管经过硼、砷掺杂后的两个pn结质量优劣的重要标志。（）18.在突缘电阻焊工艺中，要获得良好的焊接质量，必须确定的基本规范包括（）A、焊接电流、焊接电压和电极压力B、焊接电流、焊接时间和电极压力C、焊接电流、焊接电压和焊接时间19.反应离子腐蚀是（）。A、化学刻蚀机理B、物理刻蚀机理C、物理的溅射刻蚀和化学的反应刻蚀相结合20.名词解释：CVD、LPCVD、PECVD、VPE、BPSG。（将这些名词翻译成中文并做出解释）。21.硅片减薄腐蚀液为氢氟酸和硝酸系腐蚀液。砷化镓片用（）系、氢氧化氨系蚀腐蚀液。22.可靠性筛选可以剔除早期失效的产品。（）23.外壳设计包括（）设计、热性能设计和结构设计三部分，而可靠性设计也包含在这三部分中间。A、电性能B、电阻C、电感24.厚膜元件烧结时，浆料中的固体颗粒由接触到结合、自由表面的收缩、空隙的排除、晶体缺陷的消除等都会使系统的自由能（），从而使系统转变为热力学中更稳定的状态。A、降低B、升高C、保持不变25.光学光刻中影响图像质量的两个重要参数是什么？第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案: 在多晶硅薄膜中进行杂质扩散的扩散方式与单晶硅中的方式是不同的，因为多晶硅中有晶粒间界存在，所以杂质原子主要沿着晶粒间界进行扩散。主要有三种扩散模式：①晶粒尺寸较小或晶粒内的扩散较快，以至从两边晶粒间界向晶粒内的扩散相互重叠，形成如图A类分布。②晶粒较大或晶粒内的扩散较慢，所以离晶粒间界较远处杂质原子很少，形成如图B类分布。③与晶粒间界扩散相比，晶粒内的扩散可以忽略不计，因此形成如图C类分布。所以多晶扩散要比单晶扩散快得多，其扩散速度一般要大两个数量级。2.参考答案:3.参考答案: 横向效应：注入的离子在垂直于入射方向平面内的分布情况。横向效应与注入离子的种类和离子能量有关。B的横向效应更大，因为质量小的离子速度更高，与靶材原子作用时间短。 4.参考答案:C5.参考答案:B6.参考答案:整形处理，切片，磨片和倒角，刻蚀，抛光，清洗，硅片评估，包装。7.参考答案:IC可靠性是指器件在其预期寿命内，在其使用环境中正常工作的概率，换句话说就是集成电路能正常使用多长时间。老化测试在很苛刻的环境中（如吧温度提高到85℃，提高偏置电压）给芯片加电并测试，使不耐用的器件失效，从而避免它们被交给客户），这种测试能够产生更可靠的集成电路，但往往需要长时间的测试，十几甚至数百小时，这是一种费钱耗时的工作。8.参考答案:错误9.参考答案: 加入少量的氧气能够提高Si和SiO2的刻蚀速率。 加入少量的氢气可以导致Si和SiO2的刻蚀速率减慢。 原理：氧气与碳原子反应生成CO和CO2，因此从等离子体中去掉了一些碳，从而增加了氟的浓度。这些等离子体称为富氟等离子体。 氧添加之后对Si的刻蚀速率提升比SiO2的刻蚀要快。 当氧添加含量超过一定值后，二者的刻蚀速率开始下降，是因为气相的氟原子再结合形成氟分子使得自由氟原子减少的缘故。另一方面二者的选择比也会急剧下降，因为吸附在硅表面的氧原子和氧分子会使得硅表现得更像二氧化硅。 往等离子体中加入氢，氢会与氟反应，一方面减少了氟离子的浓度，降低了刻蚀速率。另一方面形成富碳等离子体，过量碳会导致非挥发性的物质累积在侧壁表面，阻滞横向刻蚀的发生。 往CF4等离子体中加入少量的H2将导致硅和二氧化硅的刻蚀速率同时减慢。在中等的H2浓度下，H和F反应生成HF，HF刻蚀SiO2但并不刻蚀Si。同时，各向异性的不挥发性碳氟化合物薄膜的淀积过程得到增强。另一方面，SiO2表面反应生成的CO和CO2可以从系统中抽去，在Si表面确没有这些反应。因此，随着H2的加入，刻蚀SiO2和Si的选择比会急剧上升。10.参考答案:扫描投影光刻机的概念是利用反射镜系统把有1：1图像的整个掩膜图形投影到硅片表面，其原理是，紫外光线通过一个狭缝聚焦在硅片上，能够获得均匀的光源，掩膜版和带胶硅片被放置在扫描架上，并且一致的通过窄紫外光束对硅片上的光刻胶曝光 由于发生扫描运动，掩膜版图像最终被光刻在硅片表面。 扫描光刻机主要挑战是制造良好的包括硅片上所有芯片的一倍掩膜版。11.参考答案: 直流放电中，电荷在表面的积聚会使电场减小，直到等离子体消失。在射频电场中，因为电场周期性地改变方向，带电粒子不容易到达电极和器壁而离开放电空间，相对地减少了带电粒子的损失。在两极之间不断振荡运动的电子可以从高频电场中获得足够的能量使气体分子电离，只要有较低的电场就可以维持放电。阴极产生的二次电子发射不再是气体击穿的必要条件。射频电场可以通过任何一种类型的阻抗耦合进入淀积室，所以电极可以是导体，也可是绝缘体。12.参考答案: 制备SiO2的方法有很多，热分解淀积、溅射、真空蒸发、阳极氧化法、化学气相淀积、热氧化法等。热生长法制备的SiO2质量好，是集成电路的重要工艺之一。热氧化法：Si与氧或水汽等氧化剂在高温下发生化学反应生成SiO2。热氧化法制备SiO2的特点：具有很高的重复性和化学稳定性，其物理性质和化学性质不太受湿度和中等温度热处理的影响；降低Si表面的悬挂键，使表面态密度减小；很好地控制界面陷阱和固定电荷。（1）.干氧氧化在高温下，氧气与硅反应生成SiO2。氧化温度为900-1200℃，为了防止外部气体的玷污，炉内气体压力应比一个大气压稍高些，可通过气体流速来控制。优点：结构致密、干燥、均匀性和重复性好，掩蔽能力强，与光刻胶黏附好，目前制备高质量的SiO2薄膜基本上都是采用这种方法。缺点：干氧氧化法的生长速率慢，所以经常同湿氧氧化方法相结合生长SiO2。（2）.水汽氧化在高温下，硅与高纯水产生的蒸气反应生成SiO2。产生的H2分子沿Si-SiO2界面或者以扩散方式通过SiO2层―逃离‖。因为水比氧气在SiO2中有更高的扩散系数和大得多的溶解度，所以水汽氧化的生长速率一般比较高。（3）.湿氧氧化湿氧氧化的氧化剂是通过高纯水的氧气，高纯水一般被加热到95℃左右。通过高纯水的氧气携带一定水蒸气，所以湿氧氧化的氧化剂既含有氧，又含有水汽。因此，SiO2的生长速率介于干氧和水汽氧化之间，与氧气流量、水汽的含量有着密切关系。如果水汽含量很少，SiO2的生长速率和质量就越接近于干氧氧化的情况，反之，就越接近 水汽氧化情况。水汽含量与水温和氧气流量有关。氧气流量越大，水温越高，则水汽含量就越大。氢气和氧气，H2+O2→H2O采用高温合成技术进行水汽氧化，在这种氧化系统中，氧化剂是由纯氢和纯氧直接反应生成的水汽。（4）.快速热氧化工艺（RTO）制备深亚微米器件的栅极氧化层，非常薄<30Å在实际生产中，根据要求选择干氧氧化、水汽氧化或湿氧氧化。对于制备较厚的SiO2层来说，往往采用的是干氧-湿氧-干氧相结合的氧化方式。这种氧化方式既保证SiO2表面和Si-SiO2界面质量，又解决了生长效率的问题。13.参考答案:正确14.参考答案: ①金属-绝缘体-金属（MIM）结构； ②多晶硅/金属-绝缘体-多晶硅结构； ③金属叉指结构； ④PN结电容； ⑤MOS电容。15.参考答案:错误16.参考答案:推进，激活杂质，修复损伤。17.参考答案:光刻胶显影是指用化学显影液溶解由曝光造成的光刻胶的可溶解区域，其主要目的是把掩膜版图形准确复制到光刻胶中。18.参考答案: 非对称性常用偏斜度γ（skewness）表示：γ为负值表明杂质分布在表面一侧的浓度增加，即x＜Rp区域浓度增加。畸变用峭度β（kurtosis）表示：峭度越大，高斯曲线的顶部越平，标准高斯曲线的峭度为3。LSS的理论是呈标准的高斯分布，不同的杂质会不同程度地偏离对称的高斯分布。如图中所示。 19.参考答案:一、将掩膜版图案转移到硅片表面顶层的光刻胶中 二、在后续工艺中，保护下面的材料20.参考答案:正确21.参考答案:正确22.参考答案: RTP工艺是一类单片热处理工艺，其目的是通过缩短热处理时间和温度或只缩短热处理时间来获得最小的工艺热预算（ThermalBudget）。RTP工艺的发展，是为了适应等比例缩小器件结构对杂质再分布的严格要求；最早的RTP工艺主要用于注入后的退火。目前，RTP工艺的应用范围已扩展到氧化、化学气相淀积和外延生长等领域。杂质的再分布问题随着器件等比例缩小到深亚微米阶段，源、漏区的PN结结深要求做得非常浅。离子注入后的杂质，必须通过足够高温度下的热处理，才能具有电活性，同时消除注入损伤。传统的高温炉管工艺，由于升、降温缓慢和热处理时间长，从而造成热处理过程中杂质的再分布问题严重，难以控制PN结结深。最早的RTP工艺，就是为了离子注入后退火而开发的。RTP设备与传统高温炉管的区别加热元件：RTP采用加热灯管，传统炉管采用电阻丝硅片 温度控制：传统炉管利用热对流及热传导原理，使硅片与整个炉管周围环境达到热平衡，温度控制精确；而RTP设备通过热辐射选择性加热硅片，较难控制硅片的实际温度及其均匀性。 升降温速度：RTP设备的升、降温速度为10-200℃/秒，而传统炉管的升、降温速度为5-50℃/分钟。传统炉管是热壁工艺，容易淀积杂质；RTP设备则是冷壁工艺，减少了硅片沾污。 生产方式：RTP设备为单片工艺，而传统炉管为批处理工艺。 传统炉管的致命缺点是热预算大，无法适应深亚微米工艺的需要；而RTP设备能大幅降低热预算。23.参考答案:当真空里的压强减低时，气体分子间的空间加大了，这成为气体流过系统及在工艺腔内产生等离子体的重要因素。而初级泵可以去除腔内99.99%的原始空气或其他成分，高级真空泵用来获得压力范围10e-3托到10e-9托的高级和超高级真空。24.参考答案:五个进行在线参数测试的理由为： （1）鉴别工艺问题：硅片制造过程中工艺问题的早期鉴定（而不是等到已经完成了硅片制造才发现有问题进行测试。 （2）通过/失效标准：依据通过/失效标准决定硅片是否继续后面的制造程序。 （3）数据收集：为了改进工艺，收集硅片数据以评估工艺倾向（如沟道长度的改变）。 （4）特殊测试：在需要的时候评估特殊性能参数（如特殊客户需求）。 （5）硅片级可靠性：需要确定可靠性与工艺条件的联系时，进行随机的硅片级可靠性测试。25.参考答案:C第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案:厚度；电学参数2.参考答案:电子；空穴3.参考答案:正确4.参考答案:6种不同的塑料封装形式： （1）双列直插封装（DIP）：典型有两列插孔式管脚向下弯，穿过电路板上的孔。 （2）单列直插封装（SIP）：是DIP的替代品，用以减小集成电路组件本体所占据电路板的空间。 （3）薄小型封装（TSOP）：广泛用于存储器和智能卡具有鸥翼型表面贴装技术的管脚沿两边粘贴在电路板上相应的压点。 （4）西边形扁平封装（QFP）：是一种在外壳四边都有高密度分布的管脚表面贴装组件。 （5）具有J性管脚的塑封电极芯片载体（PLCC） （6）无引线芯片载体（LCC）：是一种电极被管壳周围包起来以保持低刨面的封装形式5.参考答案: 物理气相淀积：蒸发Evaporation、溅射Sputtering热蒸发法：在真空条件下，加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸气流并入射到衬底表面，凝结形成固态薄膜。溅射概念与机理：基本原理，真空腔中有一个平行板等离子体反应器，非常类似于简单的反应离子刻蚀系统。 将靶材放置在具有最大离子电流的电极上，高能离子将所要淀积的材料从靶材中轰击出来。靶与晶圆片相距十分近（小于10cm），出射原子大部分能被晶圆所收集。6.参考答案: CVD过程包括两个部分：一、反应剂在边界层中的输运二、反应剂在衬底表面的化学反应 存在两种极限情况：①hg>>ks，Cs趋于Cg，淀积速率受表面化学反应速率控制。反应剂数量：主气流输运到硅片表面的﹥表面化学反应所需要的②hg<<ks，Cs趋于0，淀积速率受质量输运速率控制。反应剂数量：表面化学反应所需要的﹥主气流输运到硅片表面的①低温情况下，表面化学反应速率控制ks=k0e−EA/KT淀积速率随温度的升高而成指数增加。②高温情况下，质量输运控制由于反应速度的加快，输运到表面的反应剂数量低于该温度下表面化学反应所需要的数量，这时的淀积速率将转为由质量输运控制，基本不再随温度变化而变化。7.参考答案:真实；完整；数据准确8.参考答案:A,B,C,D9.参考答案:离子；能量；退火处理10.参考答案:刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法刻蚀。 干法刻蚀是把硅片表面曝露于气态中产生的等离子体，等离子体通过光刻胶中开出的窗口，与硅片发生物理或化学反应（或这两种反应），从而去掉曝露的表面材料，一般用于亚微米尺寸。 湿法刻蚀中，液体化学试剂（如酸、碱和溶剂等）以化学方式去除硅片表面的材料，一般用于尺寸较大的情况下（大于3微米）。11.参考答案:多晶硅薄膜 用TEOS（正硅酸乙酯）-臭氧方法淀积SiO2 Si（C2H5O4）＋8O3 SiO2＋10H2O＋8CO2 优点： A.低温淀积； B.高的深宽比填隙能力； C.避免硅片表面和边角损伤。12.参考答案:增大了曝光场，可以获得较大的芯片尺寸，一次曝光可以多曝光些芯片，它还具有在整个扫描过程调节聚焦的能力。13.参考答案:正确14.参考答案:组装15.参考答案:离子注入的优点： （1）精确控制杂质含量和分布 （2）很好的杂质均匀性 （3）对杂质穿透深度有很好的控制 （4）产生单一离子束 （5）低温工艺 （6）注入的离子能穿透薄膜 （7）无固溶度极限 离子注入的缺点： （1）高能杂质离子轰击硅原子将对晶体结构产生损伤 （2）注入设备的复杂性16.参考答案: 扩散效应是指衬底中的杂质与外延层中的杂质，在外延生长时互相扩散，引起衬底与外延层界面附近杂质浓度的缓慢变化。扩散效应对界面杂质分布情况的影响，与温度、衬底和外延层的掺杂情况、杂质类型及扩散系数、外延层的生长速度和缺陷等因素有关。自掺杂效应：在外延生长过程中，衬底和外延层中的杂质因热蒸发，或因化学反应的副产物对衬底或外延层的腐蚀，都会使衬底和外延层中的杂质进入边界层中，改变了边界层中的掺杂成分和浓度，从而导致了外延层中杂质的实际分布偏离理想情况。 17.参考答案:错误18.参考答案:19.参考答案:①干氧：Si＋O2 SiO2 氧化速度慢，氧化层干燥、致密，均匀性、重复性好，与光刻胶 的粘附性好 ②水汽氧化：Si+H2O SiO2（固）+H2（气） 氧化速度快，氧化层疏松，均匀性差，与光刻胶的粘附性差 ③湿氧：氧气携带水汽，故既有Si与氧气反应，又有与水汽反应 氧化速度、氧化质量介于以上两种方法之间20.参考答案:氧化；气相21.参考答案: 寄生电阻和寄生电容造成的延迟。电子在导电过程中会撞击导体中的离子，将动量转移给离子从而推动离子发生缓慢移动。该现象称为电迁移。在导电过程中，电迁移不断积累，并最终在导体中产生分散的缺陷。这些缺陷随后集合成大的空洞，造成断路。因此，电迁移直接影响电路的可靠性。采用铜互连可大幅降低金属互连线的电阻从而减少互连造成的延迟。铜的电迁移比铝材料小很多：铜的晶格扩散的激活能为2.2eV，晶界扩散结合能在0.7到1.2eV之间；而铝分别为1.4eV和0.4-0.8eV.采用低介电常数材料填充平行导线之间的空间可降低金属互连线之间的电容从而减少延迟。采用铜/low-k互连可大幅减小互连pitch，从而减少互连金属层数。22.参考答案: 分辨率： 焦深：23.参考答案:1、质量传输限制淀积速率 淀积速率受反应物传输速度限制，即不能提供足够的反应物到衬底表面，速率对温度不敏感（如高压CVD）。 2、反应速度限制淀积速率 淀积速率受反应速度限制，这是由于反应温度或压力过低（传输速率快），提供驱动反应的能量不足，反应速率低于反应物传输速度。 可以通过加温、加压提高反应速度。24.参考答案:错误25.参考答案:错误第3卷参考答案一.参考题库1.参考答案: 硅片热不均匀的因素三个因素造成硅片的热不均匀问题（硅片边缘温度比中心低）： 圆片边缘接收的热辐射比圆片中心少 圆片边缘的热损失比圆片中心大 气流对圆片边缘的冷却效果比圆片中心好 边缘效应造成的温度梯度通常在几十甚至上百度，不仅导致热处理工艺的不均匀，且可能造成滑移等缺陷和硅片的翘曲。2.参考答案:C3.参考答案:电子从价带跳到导带4.参考答案: 几种典型的真空泵结构：①活塞式机械泵；②旋片式机械泵；③增压器——罗茨泵；④油扩散泵；⑤涡轮分子泵；⑥低温吸附泵；⑦钛升华泵；⑧溅射离子泵.①活塞式机械泵：吸气阶段，气体经过右侧阀进入汽缸。压缩阶段，两个阀均关闭，气体被压缩。排气阶段，气体经过左侧阀被排出到高压力区。②旋片式机械泵：采用旋片代替活塞进行抽气和压缩运动。单级旋片式机械泵的终极真空大约为20mTorr，两级泵则能达到1mTorr以下。此类压缩泵工作时，水蒸气的凝聚可能导致腐蚀。需要泵油，可能会对真空腔室产生污染。③增压器——罗茨泵：罗茨泵可被作为常规的旋片式机械泵的预压缩装置使用，用来提高入口压力，增加排量。④油扩散泵：真空泵油经电炉加热沸腾后，产生一定的油蒸汽沿着蒸汽导流管传输到上部，经由三级伞形喷口向下喷出，形成一股向出口方向运动的高速蒸汽流。油分子与气体分子碰撞，把动量交给气体分子自己慢下来，而气体分子获得向下运动的动量后便迅速往下飞去。 在射流的界面内，气体分子不可能长期滞留，因而界面内气体分子浓度较小。由于这个浓度差，使被抽气体分子得以源源不断地扩散进入蒸汽流而被逐级带至出口，并被前级泵抽走。 慢下来的蒸汽流向下运动过程中碰到水冷的泵壁，油分子冷凝，沿着泵壁流回蒸发器继续循环使用。⑤涡轮分子泵：利用高速旋转的动叶轮将动量传给气体分子，使气体产生定向流动而抽气的真空泵。由许多级组成，每个级上都包括以大于2000r/min的极高转速的风机叶片和一套被称为定子的静止的叶片，定子和转子之间的间隙为1mm量级。每一级的压缩比不大，但级数很多，整个泵的压缩比可达𝟏𝟎𝟗。涡轮分子泵的优点是启动快，能抗各种射线的照射，耐大气冲击，无气体存储和解吸效应，无油蒸气污染或污染很少，能获得清洁的超高真空。⑥低温吸附泵：由闭合循环冷冻机组成，冷冻机的冷头一般维持在20K左右，封装在泵体里并连接到真空系统，通过低温凝聚气体分子。需前级泵，具有最高极限真空度，无回油污染问题，但工作后需再生处理。⑦钛升华泵：加热Ti丝，使Ti原子蒸发出来。Ti与反应室内的气体分子反应，凝结在腔壁上。⑧溅射离子泵：阳极和阴极间加高压，电子在阳极被加速，在磁场作用下旋转。气体分子与旋转的电子碰撞而电离（潘宁放电），气体离子被加速向阴极运动，被阴极材料（如Ti）吸附，并且把表面的Ti溅射出来。溅射出来的Ti原子还可以与气体离子反应，使抽速增大。5.参考答案: 快速气相掺杂（RVD，RapidVapor-phaseDoping）利用快速热处理过程（RTP）将处在掺杂剂气氛中的硅片快速均匀地加热至所需要的温度，同时掺杂剂发生反应产生杂质原子，杂质原子直接从气态转变为被硅表面吸附的固态，然后进行固相扩散，完成掺杂目的。同普通扩散炉中的掺杂不同，快速气相掺杂在硅片表面上并未形成含有杂质的玻璃层；同离子注入相比（特别是在浅结的应用上），RVD技术的潜在优势是：它并不受注入所带来的一些效应的影响；对于选择扩散来说，采用快速气相掺杂工艺仍需要掩膜。另外，快速气相掺杂仍然要在较高的温度下完成。杂质分布是非理想的指数形式，类似固态扩散，其峰值处于表面处。气体浸没激光掺杂（GILD://GasImmersionLaserDoping）用准分子激光器（308nm）产生高能量密度（0.5—2.0J/cm2）的短脉冲（20-100ns）激光，照射处于气态源中的硅表面；硅表面因吸收能量而变为液体层；同时气态掺杂源由于热解或光解作用产生杂质原子；通过液相扩散，杂质原子进入这个很薄的液体层，溶解在液体层中的杂质扩散速度比在固体中高八个数量级以上，因而杂质快速并均匀地扩散到整个熔化层中。 当激光照射停止后，已经掺有杂质的液体层通过固相外延转变为固态结晶体。由液体变为固态结晶体的速度非常快。在结晶的同时，杂质也进入激活的晶格位置，不需要近一步退火过程，而且掺杂只发生在表面的一薄层内。由于硅表面受高能激光照射的时间很短，而且能量又几乎都被表面吸收，硅体内仍处于低温状态，不会发生扩散现象，体内的杂质分布没有受到任何扰动。硅表面溶化层的深度由激光束的能量和脉冲时间所决定。因此，可根据需要控制激光能量密度和脉冲时间达到控制掺杂深度的目的。6.参考答案: 常压化学气相淀积（APCVD.， 低压化学气相淀积（LPCVD.， 等离子体辅助CVD。7.参考答案:正确8.参考答案:逻辑单元符号库；功能单元库；拓扑单元库；版图单元库9.参考答案: 1）氧化剂分压因为平衡情况下，SiO2中氧化剂的浓度C0=HPg，而抛物型速率常数B=2DSiO2C0/N1，所以气体中的氧化剂分压Pg是通过氧化剂的浓度对速率常数B产生影响，B与Pg成正比关系。A与氧化剂分压无关。因为B、B/A均与Pg成正比，那么在一定氧化条件下，通过改变氧化剂分压可达到改变二氧化硅生长速率的目的。2）氧化温度对抛物线性速率系数B的影响是通过氧化剂在SiO2中扩散系数DSiO2C0/N1产生的。由B＝2DSiO2C0/N1可知，B与温度之间也是指数关系。对线性速率系数B/A的影响线性速率常数B/A与温度的关系如图，对于干氧氧化和水汽氧化都是指数关系，激活能分别为2.00eV和1.96eV，其值接近Si-Si键断裂所需要的1.83eV的能量值，说明支配线性速率常数B/A的主要因素是化学反应常数ks，ks与温度的关系为：ks=ks0exp（-Ea/kT）其中，ks0为实验常数，Ea为化学激活能。3）晶向抛物型氧化速率常数B，与硅衬底晶向无关，这是因为在氧化剂压力一定的条件下，B的大小只与氧化剂在SiO2中的扩散能力有关.线性氧化速率常数B/A则强烈地依赖于晶面的取向，因为在氧化剂分压不是很低时气相质量输运系数h>>ks，在这种情况下线性氧化速率常数的大小主要由化学反应常数ks决定，即由硅表面处的原子经化学反应转变为SiO2的速率决定。表面化学反应速率是与硅表面的原子密度，也就是与表面的价键密度有关。（111）面上的硅原子密度比（100）面上大。因此，（111）面上的线性氧化速率常数应比（100）面上大。4）杂质影响掺磷/硼掺氯在干分子氧中加入少量（1%~3%）卤素能够显著改善SiO2特性：①加速反应Si-O键能为4.25eV，Si-Cl键能为0.5eV。氯气与Si反应生成的SiCl4可以与氧气反应生成SiO2，这里氯气起到了催化剂的作用。②Cl-