半导体硅片研发工程师考试试卷及答案

半导体硅片研发工程师考试试卷及答案一、填空题（10题，每题1分）1.硅晶体的基本晶格结构是______。2.硅片电阻率的常用单位是______（符号为Ω·cm）。3.直拉法生长硅单晶的英文缩写是______。4.尚未大规模商用量产的硅片直径规格是______。5.硅片表面常用氧化层的化学式是______。6.硅片n型掺杂的常用元素是______（元素符号）。7.工业主流硅外延生长方法是______（缩写）。8.硅片常见体缺陷类型是______。9.硅片清洗常用强氧化剂是______（化学式）。10.硅片金属污染控制的核心是______。二、单项选择题（10题，每题2分）1.硅的晶格类型是（）A.面心立方B.金刚石立方C.体心立方D.六方密堆2.CZ法坩埚的主要材料是（）A.石英B.石墨C.氧化铝D.碳化硅3.硅片电阻率测量常用（）A.四探针法B.椭偏仪法C.AFM法D.XRD法4.硅外延层厚度测量用（）A.四探针仪B.台阶仪C.椭偏仪D.FTIR仪5.氧化层厚度测量常用（）A.四探针法B.椭偏仪法C.SEM法D.ICP-MS法6.硅片表面粗糙度单位是（）A.nmB.μmC.mmD.cm7.掺杂浓度常用单位是（）A.atoms/cm³B.g/cm³C.mol/LD.kg/m³8.硅片边缘滚边的目的是（）A.提高电阻率均匀性B.减少崩边C.增加厚度均匀性D.降低成本9.HF溶液的作用是（）A.去有机物B.去金属C.去氧化层D.杀菌10.金属污染检测常用（）A.ICP-MSB.椭偏仪C.台阶仪D.XRD三、多项选择题（10题，每题2分，多选/少选不得分）1.硅片缺陷类型包括（）A.表面划痕B.空位团C.位错D.氧化层针孔2.CZ法生长参数包括（）A.拉晶速度B.坩埚转速C.籽晶转速D.生长温度3.RCA清洗试剂组合包括（）A.NH₄OH+H₂O₂+H₂OB.HCl+H₂O₂+H₂OC.HF+H₂OD.H₂SO₄+H₂O₂4.外延生长原料气体包括（）A.SiH₄B.PH₃C.N₂D.O₂5.氧化工艺类型包括（）A.干氧氧化B.湿氧氧化C.减压氧化D.等离子体氧化6.常用掺杂元素包括（）A.PB.BC.AsD.Sb7.金属污染控制措施包括（）A.超净车间B.高纯试剂C.石英设备D.金属钝化8.硅片检测项目包括（）A.电阻率B.厚度C.粗糙度D.金属污染9.热处理类型包括（）A.退火B.扩散C.氧化D.外延10.封装前准备步骤包括（）A.背面研磨B.减薄C.背面金属化D.清洗四、判断题（10题，每题2分，对√错×）1.硅是直接带隙半导体（）2.CZ法硅片电阻率比FZ法低（）3.HF能去除SiO₂氧化层（）4.外延生长温度比体硅生长温度高（）5.硅片直径越大缺陷概率越高（）6.金属污染会增大器件漏电流（）7.SC1溶液主要去颗粒和有机物（）8.边缘滚边降低有效使用面积（）9.掺杂浓度越高电阻率越大（）10.Ar气保护熔融硅不氧化（）五、简答题（4题，每题5分）1.简述CZ法硅单晶生长原理。2.硅片清洗的目的及常用工艺。3.硅外延生长的主要方法及特点。4.硅片金属污染的来源及控制措施。六、讨论题（2题，每题5分）1.如何降低CZ法硅单晶中的氧含量？2.如何平衡硅片电阻率均匀性与生产效率？---答案部分一、填空题答案1.金刚石立方结构2.欧姆·厘米3.CZ4.450mm5.SiO₂6.P7.VPE8.空位团9.H₂O₂10.超净清洗二、单项选择题答案1.B2.A3.A4.B5.B6.A7.A8.B9.C10.A三、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ABC4.AB5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.AB10.ABCD四、判断题答案1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.×10.√五、简答题答案1.CZ法原理：将高纯多晶硅熔融于石英坩埚，籽晶浸入硅液表面，通过控制籽晶提拉/转速、坩埚加热/转速，使硅液在籽晶表面定向结晶，生长为单晶硅棒。核心是籽晶引导结晶方向，提拉实现连续生长。2.清洗目的及工艺：去除表面有机物、颗粒、金属杂质、氧化层，保证洁净度。常用工艺：RCA清洗（SC1去颗粒/有机物，SC2去金属）、HF去氧化层、兆声清洗（增强颗粒去除）、臭氧清洗（低温氧化有机物）。3.外延方法及特点：①气相外延（VPE）：工业主流，通入SiH₄等气体，在硅片表面沉积硅层，可精确控制厚度/掺杂；②分子束外延（MBE）：高端器件用，成本高；③液相外延（LPE）：厚层外延用，均匀性差。4.金属污染来源及控制：来源：设备腐蚀、试剂杂质、环境颗粒、工艺残留。控制：高纯试剂/石英设备、超净车间（Class100以下）、SC2清洗去金属、ICP-MS检测、金属钝化层。六、讨论题答案1.降低CZ法氧含量：①用低氧石英坩埚；②降低拉晶温度（减少坩埚与硅液反应）；③增加Ar气流量（带走挥发氧）；④磁场拉晶（抑制硅液对流，减少氧扩散）；⑤后期快速提拉（减少氧积累）。需平衡氧含量与晶体强度。2.平衡均匀性与