集成电路制造工艺知到智慧树章节测试课后答案2024年秋四川职业技术学院

集成电路制造工艺知到智慧树章节测试课后答案2024年秋四川职业技术学院模块一单元测试

集成电路是通过一系列特定的平面制造工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互联关系，“集成”在一块半导体单晶片上，冰封装在一个保护外壳内，能执行特定功能的复杂电子系统。（）

A:对B:错

答案:对芯片上的物理尺寸特征被称为特征尺寸。描述特征尺寸的另一个术语是电路的几何尺寸。特别值得关注的是硅片上的最小特征尺寸，也称为关键尺寸或CD。（）

A:对B:错

答案:对集成电路使用最多的半导体材料是硅，它被广泛采用的主要原因是（1）硅的丰裕度；（2）更高的熔化温度允许更宽的工艺容限；（3）更宽的工作温度范围；（4）氧化层的自然生成。（）

A:错B:对

答案:对掺杂特性决定了硅传导电流的能力（）

A:错B:对

答案:对化合物半导体材料砷化镓具有哪些优点和缺点是：优点：它的材料电阻率更大，使得在砷化镓上制造半导体器件之间的隔离很容易，砷化镓期间还具有更高的抗辐射性能，在军事和太空应用中具有很大的优势。

缺点：缺乏天然氧化物，妨碍了标准MOS器件的发展，由于稼的相对匮乏和提纯工艺中的能量消耗，其成本是硅的10倍。砷的剧毒性需要设备、工艺和废物处理设施中要特别控制，这也会导致砷化镓半导体制造成本的增加。（）

A:错B:对

答案:对

模块二单元测试

硅片制造厂房中的7种沾污源是空气、人、厂房、水、工艺用化学品、工艺气体、生产设备。（）

A:对B:错

答案:对可动离子沾污包括（）。

A:Au离子B:Cu离子C:Na离子D:Fe离子

答案:Na离子集成电路制造的主要工艺有哪些？（）。

A:刻蚀B:光刻C:氧化D:掺杂E:淀积F:清洗

答案:刻蚀；光刻；氧化；掺杂；淀积；清洗集成电路的发展趋势是什么？（）。

A:降低芯片的成本B:提高芯片的可靠性C:提高芯片的性能D:增大芯片的线宽

答案:降低芯片的成本；提高芯片的可靠性；提高芯片的性能采用什么方法能够将半导体级多晶硅转换成单晶硅？（）。

A:区熔法B:直拉法C:涂覆法D:合金法

答案:区熔法；直拉法

模块三单元测试

净化间沾污有哪几类？（）。

A:静电释放B:颗粒C:金属杂质D:自然氧化层E:有机物沾污

答案:静电释放；颗粒；金属杂质；自然氧化层；有机物沾污进行器件隔离的原因是在分立器件和集成电路中，其基本组成单元就是无源原件和有源器件，这些元器件按照一定的方式互连而具备一定的电学性能，并能完成一定的器件功能。所以制造在硅片表面的元器件之间必须是相互隔离的，即相互之间地绝缘的。（）

A:对B:错

答案:对绝缘物隔离有两种隔离技术是局部氧化隔离工艺，浅槽隔离。（）

A:错B:对

答案:对局部氧化工艺指的是1.热生长一层薄的垫氧层，用来降低氮化物与硅之间的应力。2.淀积氮化物膜，作为氧化阻挡层。3.刻蚀氮化硅，露出隔离区的硅。4.热氧化，氮化硅作为氧化阻挡层保护下面的硅不被氧化，隔离区的硅被氧化。5.去除氮化硅，露出器件区的硅表面，为制作器件做准备。（）

A:错B:对

答案:对器件隔离有哪些方法？（）。

A:场氧隔离法B:PN结隔离法C:浅槽隔离法D:多晶隔离

答案:场氧隔离法；PN结隔离法；浅槽隔离法

模块四单元测试

半导体器件制造工艺中有清洗工艺的原因是：1.洁净的晶圆是芯片生产全过程中的基本要求，制造过程中如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶圆内电路功能的损坏，形成短路或断路等，而粘附在芯片表面上的任何有机物或油脂污垢都会使加工过程形成的膜附着度变差，或在不需要的位置形成针孔而导致器件的性能改变，使得集成电路芯片失效。因此，半导体制造都是在超净的无尘无菌室内进行的。操作时工作人员都要穿超净的工作服并经过严格的除尘处理，戴头盔、面罩、手套。在制作过程中除了要排除外界的污染源外，在集成电路的某些制造步骤（如高温扩散、离子注入等）前均需要进行硅片的清洗工作。（）

A:错B:对

答案:对污染半导体器件的杂质一般有颗粒、有机残余物、金属污染物、需要去除的氧化层。（）

A:错B:对

答案:对半导体清洗工艺主要分湿法清洗和干法清洗，主要区别是湿法清洗：依靠物理和化学（溶剂）的作用去除污渍。

干法清洗：以等离子清洗技术为主的清洗技术主要是依靠处于“等离子态”的物质的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。（）

A:错B:对

答案:对RCA典型的清洗步骤是第一步：去除有机物和金属，第二步：去除颗粒，第三步：去除金属，第四步：在旋转干燥器中进行离心干燥，并用低沸点的有机溶剂进一步置换干燥。（）

A:对B:错

答案:对清洗工艺的质量如何来检测？（）。

A:平行光束检查B:CVD二氧化硅膜检测法C:出水电阻率检查D:MOS结构的高频C-V测试检查E:400倍暗场显微镜检查

答案:平行光束检查；CVD二氧化硅膜检测法；出水电阻率检查；MOS结构的高频C-V测试检查；400倍暗场显微镜检查

模块五单元测试

二氧化硅膜在集成电路工艺中的作用包括？（）。

A:MOS器件中的栅极材料B:电极引线和器件之间的绝缘C:电容器的介质材料D:掩蔽作用E:保护和钝化作用F:隔离作用

答案:MOS器件中的栅极材料；电极引线和器件之间的绝缘；电容器的介质材料；掩蔽作用；保护和钝化作用；隔离作用氧化工艺包括哪些？（）。

A:CVDB:湿氧氧化C:水汽氧化D:干氧氧化

答案:湿氧氧化；水汽氧化；干氧氧化影响二氧化硅氧化速度的因素有哪些？（）。

A:氧化剂分压B:温度C:衬底表面势D:氧化气氛

答案:氧化剂分压；温度；衬底表面势；氧化气氛掺氯氧化中氯元素有何作用？（）。

A:集中分布在SiO2–Si界面附近的氯还能使迁移到这里来的钠离子的正电荷效应较弱并被掐住不动，从而使其丧失电活性和不稳定性B:可吸收、提取硅中的有害杂质C:可以减少钠离子的玷污D:可以提高器件速度

答案:集中分布在SiO2–Si界面附近的氯还能使迁移到这里来的钠离子的正电荷效应较弱并被掐住不动，从而使其丧失电活性和不稳定性；可吸收、提取硅中的有害杂质；可以减少钠离子的玷污进行氢氧合成时，应注意：氢氧合成时，最关键的参数是要严格保证合成时氢气和氧气的比例配方，合成时，按照氢气和氧气的质量比为2:1的比例通入，若氧气含量过大，会导致反应时系统发生爆炸。（）

A:错B:对

答案:对

模块六单元测试

干氧氧化的氧化过程及特点是干氧氧化的生长机理是：在高温下，当氧气与硅片接触时，氧分子与其表面的硅原子反应，生成二氧化硅起始层，其反应为：Si+O2=SiO2，其特点是氧化速度慢，但氧化层饥质量结构致密。（）

A:对B:错

答案:对水汽氧化的氧化过程及特点是水汽氧化的生长机理是：在高温下，水汽与硅片表面的硅原子作用，生成二氧化硅起始层，其反应式如下：

Si+2H2O=SiO2+2H2O

其后续氧化一般认为是水分子首先与表面的二氧化硅反应生成硅烷醇（Si-OH）结构。生成的硅烷醇再扩散穿透氧化层抵达SiO2-Si界面处，与硅原子反应生成SiO2。其特点是氧化速度快，但氧化层结构较为疏松。（）

A:错B:对

答案:对可动离子沾污包括（）。

A:Au离子B:Fe离子C:Na离子D:Li离子

答案:Na离子；Li离子列举淀积成膜的主要技术？（）。

A:电镀B:旋涂法C:化学气相淀积（cvd）D:蒸发E:物理气相淀积（pvd或溅射）

答案:电镀；旋涂法；化学气相淀积（cvd）；蒸发；物理气相淀积（pvd或溅射）薄膜的6个特性有1.良好的台阶覆盖能力；2.填充高的深宽比间隙的能力；3.良好的厚度均匀性；4.高纯度和高密度；5.高度的结构完整性和低的膜应力；6.对衬底的材料或下层膜良好的粘附性。（）

A:对B:错

答案:对

模块七单元测试

化学气相沉积是利用气态或蒸汽态的物质在气相或气固界面上反应生成固态沉积物的技术。（）

A:错B:对

答案:对CVD系统中热壁反应器和冷壁反应器的差别是热壁反应腔使用的加热方法是热电阻环绕着反应腔形成一个热壁反应器，不仅加热硅片，还加热硅片的支持物以及反应腔的侧壁。这种模式会在反应腔的侧壁上形成膜，因而要求经常清洗或者原位清除来减小颗粒沾污。冷壁反应腔只加热硅片和硅片支持物，反应腔的侧壁温度较低没有足够的能量发生淀积反应，在反应腔中可以采用如RF感应加热或者红外线加热方式。（）

A:错B:对

答案:对APCVD，LPCVD的工艺特点是：LPCVD工艺温度一般控制在表面反应限制区,对反应剂浓度的均匀性要求不是非常严格,对温度要求严格。因此多采用热壁式反应器,衬底垂直放置,装载量大,更适合大批量生产,气体用量少,功耗低,降低了生产成本。颗粒污染现象也好于APCVD。（）

A:错B:对

答案:对同步淀积和刻蚀技术：HDPCVD的一个突破创新之处就在于能在同一个反应腔中同步地进行淀积和刻蚀的工艺。具体来说，常见的HDPCVD淀积工艺通常是通人反应气体来实现淀积的。而如果在反应腔中加入Ar离子，则在硅片上偏压的条件下会使Ar离子加速并轰击硅片，从而实现刻蚀功能，在淀积和刻蚀的同步作用下实现对高深宽比的间隙进行填充。（）

A:对B:错

答案:对外延工艺是指在单晶衬底上生长一层跟衬底具有相同晶向的单晶薄膜材料，单晶薄膜层称为外延层。（）

A:对B:错

答案:对

模块八单元测试

在器件制造工艺中重掺杂埋层的作用是半导体材料的导电性强，减小串联电阻，集成电路中的各个电极均从上表面引出，外延层电阻率较大且路径较长。减小寄生pnp晶体管的影响。（）

A:对B:错

答案:对欧姆接触是指金属与半导体之间的电压与电流的关系具有对称和线性关系，而且接触电阻尽可能低，不产生明显的附加阻抗。（）

A:错B:对

答案:对形成欧姆接触的常用方法有扩散法：是在半导体中先扩散形成重掺杂区以获得N+N或P+P的结构，然后使金属与重掺杂的半导体区接触，形成欧姆接触。合金法：是利用合金工艺对金属互联线进行热处理，使金属与半导体界面形成一层合金层或化合物层，并通过这一层与表面重掺杂的半导体形成良好的欧姆接触。（）

A:错B:对

答案:对集成电路制造中对金属薄膜的要求是（1）具有高的导电率和纯度，（2）与下层衬底（通常是二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性，（3）与半导体材料连接时接触电阻低，（4）能够淀积出均匀而且没有“空洞”的薄膜，易于填充通孔，（5）易于光刻和刻蚀，容易制备出精细图形，（6）很好的耐腐蚀性，（7）在处理和应用过程中具有长期的稳定性。（）

A:错B:对

答案:对结尖刺现象指的是由于硅在铝中的溶解度比较高，形成合金时，硅会从衬底向铝中溶解，这样就在接触区下层的硅中留下空洞，从而有可能发生尖刺效应。（）

A:对B:错

答案:对

模块九单元测试

电迁徙现象指的是在大电流密度的情形下，大量电子对金属原子的持续碰撞，会引起原子逐渐而缓慢的移动。（）

A:错B:对

答案:对钨填充塞被采用的原因是淀积钨最常用的是化学气相淀积（CVD）方法，CVD法的优点是台阶覆盖能力强，因而CVD钨具有均匀填充高深宽比通孔的能力。这也是钨被用于通孔填充材料的原因。（）

A:错B:对

答案:对蒸发工艺的概念，并说明蒸发工艺的缺点是蒸发是指在真空系统中，经过加热使金属原子获得足够的能量后便可以脱离金属表面的束缚成为蒸汽原子，淀积在晶片上。

缺点：不能产生均匀的台阶覆盖，对淀积合金的限制。（）

A:对B:错

答案:对溅射工艺，并说明溅射的工艺特点是溅射是利用高能粒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，被撞出的原子穿过真空最后淀积在硅片上。工艺特点：（1）溅射工艺适用于淀积合金，而且具有保持复杂合金原组分的能力，（2）能获得良好的台阶覆盖，（3）形成的薄膜与硅片表面的粘附性比蒸发工艺更好，（4）能够淀积难熔金属，（5）具有多腔集成设备，能够在淀积金属前清除硅片表面沾污和本身的氧化层。（）

A:错B:对

答案:对形成欧姆接触的常用方法包括（）。

A:生长法B:合金法C:扩散法D:焊接法

答案:合金法；扩散法

模块十单元测试

半导体制造中使用的金属包括（）。

A:钨B:阻挡层金属C:硅化物D:铝E:铜F:铝铜合金

答案:钨；阻挡层金属；硅化物；铝；铜；铝铜合金铝已被选择作为微芯片互连金属的原因包括（）。

A:铝价格低廉B:较低的电阻率C:工艺兼容性D:铝膜与下层衬底（通常是硅、二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性

答案:铝价格低廉；较低的电阻率；工艺兼容性；铝膜与下层衬底（通常是硅、二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性解决电迁徙现象的方法包括（）。

A:用硅-铝合金或难熔金属硅化物代替纯铝B:覆盖介质膜法C:采用以合金为基的多层金属化层D:合理进行电路版图设计及热设计,尽可能增加条宽,降低电流密度E:严格控制工艺,加强镜检,减少膜损伤,增大铝晶粒尺寸

答案:用硅-铝合金或难熔金属硅化物代替纯铝；覆盖介质膜法；采用以合金为基的多层金属化层；合理进行电路版图设计及热设计,尽可能增加条宽,降低电流密度；严格控制工艺,加强镜检,减少膜损伤,增大铝