微電子工藝習(xí)題總結(jié)

微電子工藝習(xí)題總結(jié)2心整理，用心做精品什么是硅片，什么是襯底，什么是芯片答：硅片是指由單晶硅切成的薄片；芯片也稱為管芯(單數(shù)和復(fù)數(shù)芯片或集成電路)；硅片通常稱為襯底。列出提高微芯片制造技術(shù)相關(guān)的三個重要趨勢，簡要描述每個趨勢答:提高芯片性能:器件做得越小，在芯片上放置得越緊密，芯片的速度就會提提高芯片可靠性：芯片可靠性致力于趨于芯片壽命的功能的能力。為提高什么是芯片的關(guān)鍵尺寸，這種尺寸為何重要答：芯片的關(guān)鍵尺寸(CD)是指硅片上的最小特征尺寸；描述按比例縮小以及在芯片設(shè)計中的重要性什么是摩爾定律，它預(yù)測了什么預(yù)言在一塊芯片上的晶體管數(shù)大約每隔一年翻一番。砷化鎵相對于硅的優(yōu)點是什么路的速度比硅電路更快；材料的電阻率更大。砷化鎵相對于硅的主要缺點是什么3心整理，用心做精品什么是無源元件，舉出兩個無源元件的例子特性的電子元件。雙極技術(shù)有什么顯著特征，雙極技術(shù)的最大缺陷是什么場效應(yīng)管有什么優(yōu)點FET的兩種基本類型是什么，他們之間的主要區(qū)別是什么答：類型：結(jié)型(JFET)和金屬-氧化物型(MOSFET)半導(dǎo)體。MOSFET有哪兩種類型，他們怎樣區(qū)分BiCMOS使用了哪兩種集成電路技術(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器芯片能用做什么，模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片能用做什么4心整理，用心做精品解釋增強型晶體管和耗盡型晶體管使用情況的區(qū)別答：增強型晶體管很好地工作于數(shù)字陸機應(yīng)用中，只需要單極的輸入信號控制高流過溝道的電流，或者在相反方向降低流過的溝道電流。如果柵極的輸入電16.Whyisitnecessarytohavemonocrystalsiliconforwaferation為什么要用單晶進行硅片制造答：半導(dǎo)體芯片加工需要純凈的單晶硅結(jié)構(gòu)，這是因為單胞重復(fù)的單晶結(jié)構(gòu)能夠提供制作工藝和器件特性所需要的電學(xué)和機械性質(zhì)。糟糕的晶體結(jié)構(gòu)和缺陷MOS器件中用的最多的是哪種方向晶向，雙極型用的最多的是哪幾種晶硅。列舉硅片的七種質(zhì)量要求什么是外延層，為什么在硅片上使用它答：在某種情況下，需要硅片有非常純的與襯底有相同晶體結(jié)構(gòu)的硅表面，還要保持對雜質(zhì)類型和濃度的控制，這要通過在硅表面沉積一個外延層來達到。原因是外延層在優(yōu)化pn結(jié)的擊穿電壓的同時降低了集電極電阻，在適中5心整理，用心做精品體，為什么要在等離子體中使F能量答：等離子是一種中性，高能量，離子化的氣體，包含中性原子或分子，帶電沉積的區(qū)域。拋光：為了使硅片表面平坦化，是通過將硅片表面突出的部分減薄到下凹部分確定有光刻膠覆蓋硅片的三個生產(chǎn)區(qū)域，刻蝕區(qū)和離子注入?yún)^(qū)刻蝕工藝的目的是什么，這個區(qū)中最常用的設(shè)備是什么機，等離子體去膠機和濕法清洗設(shè)備。離子注入后進行退火工藝的原因是什么什么是淺槽隔離(STI)，它取代了什么工藝代了局域氧化工藝(LOCOS)生長氧化層和淀積氧化層間的區(qū)別是什么6心整理，用心做精品答：在升溫環(huán)境里，通過外部供給高純氧氣使之與硅襯底反應(yīng)，可以在硅片上得到一層熱生長的氧化層；沉積的氧化層可以通過外部供給氧氣和硅源，使它描述場氧化層及其厚度范圍答：場氧化層：抑制金屬層的電荷堆積的厚氧化層 為什么刪氧要用熱生長列出熱氧化物的硅片制造的六種用途，并給出各種用途的目的減小注入夠到和損傷。應(yīng)力。工藝的影響。列出Si/Si02界面處的4種氧化物電荷舉出氧化工藝中摻氯的兩個優(yōu)點摻雜對氧化物生長的影響是什么7心整理，用心做精品解釋晶體晶向?qū)ρ趸锷L的影響答：線性氧化物速率依賴于晶向的原因是(111)面的硅原子密度比(100)面的大。因此，在線性階段，(111)硅單晶的氧化速率將比(100)稍快，但是(111)的電荷堆積更多。壓力對氧化物生長的影響是什么答：生長速率隨著壓力增大而增大。高壓強迫使氧原子更快地穿越正在生長的立式爐系統(tǒng)的五部分答：工藝腔，硅片傳輸系統(tǒng)，氣體分配系統(tǒng)，尾氣系統(tǒng)，溫腔系統(tǒng)什么是快速熱處理，相比于系統(tǒng)爐其6大優(yōu)點是什么列舉并描述薄膜生長的三個階段答：第一步是晶核形成：成束的穩(wěn)定小晶核形成，這一步發(fā)生在起初少量原子或分子反應(yīng)物結(jié)合起來，形成附著在硅片表面的分離的小膜層的時候。晶核直接形成于硅片表面，是薄膜進一步生長的基礎(chǔ)；第二步是聚集成束，也稱為島生長。這些隨機方向的島束依照表面的遷移率和束密度來生長。島束不斷生長，直到第三步即形成連續(xù)的膜，這些島束匯聚合并形成固態(tài)的薄層并延伸鋪8心整理，用心做精品答：化學(xué)氣相淀積(cvd)電鍍物理氣相淀積(pvd或濺射)蒸發(fā)旋解釋APCVD，使用APCVDSiO2的主要問題是什么，是用硅烷作為反應(yīng)源嗎答：常壓化學(xué)氣相淀積；傳統(tǒng)上這些膜通常作為層間介質(zhì)(ILD)，保護覆蓋物或者表面平坦化；不是使用硅烷作為反應(yīng)源CVD過程中采用等離子體的優(yōu)點有哪些答：1.更高的工藝溫度(250-450℃)；2.對高的深寬比間隙有好的填充能力(用高密度等離子體)；3.淀積的膜對硅片有優(yōu)良的粘附能力；4.高的淀積速率；5.少的針孔和空洞，因而有高的膜密度；6.工藝溫度低因而應(yīng)用廣泛。解釋HDPCVD，它在IC中有什么優(yōu)勢力，并可以在300-400℃較低的淀積溫度下，制備出能夠填充高深寬比間隙的描述硅片偏置對HDPCVD方向性的影響隙解釋HDPCVD中同步沉積和刻蝕。典型深寬比的值是什么9心整理，用心做精品什么是LOCOS和STI(寫中英文全稱)，為什么在高級IC中STI取代了STI：淺槽隔離shallowtrenchisolation描述投影掩膜版和光掩膜版的區(qū)別答：投影掩膜版它包括了要在硅片上重復(fù)生成的圖形。這種圖形可能僅包含一光掩膜版通常稱為掩膜版，包含了對于整個硅片來說確定一工藝層所需的完整解釋負性和正性光刻的區(qū)別解釋亮場掩膜版和暗場掩膜版答：1氣相成底膜：第一步是清洗、脫水和硅片表面成底膜處理。2旋轉(zhuǎn)涂膠：完成底膜后，硅片要立即采用旋轉(zhuǎn)涂膜的方法涂上液相光刻膠材料。3軟烘：光刻膠被涂到硅片表面后，必須要經(jīng)過軟烘去除光刻膠中的溶劑。4對準和曝光：掩膜版與涂了膠的硅片上的正確位置對準。5曝光后烘焙：對于深紫外(duv)光刻膠在100℃到110℃的熱板上進行曝光后烘焙是必要的。6顯影：光刻膠上的可溶解區(qū)域被化學(xué)顯影劑溶解，將可見的島或者窗口圖形留在硅片表面。7堅膜烘焙：顯影后的熱烘指的就是堅膜烘焙，提高光刻膠對硅片量給出硅片制造中光刻膠的兩種目的心整理，用心做精品列出并描述兩種主要的光刻膠答：負性光刻膠和正性光刻膠。負性光刻膠是負相的掩膜圖形形成在光刻膠形出現(xiàn)在光刻膠上什么是負膠分辨率的限制，哪種膠應(yīng)用在亞微米光刻膠中。答：由于顯影時的變形和膨脹，負性光刻膠通常只有2μm的分辨率。正性光答：1.樹脂。光刻膠樹脂是一種惰性的聚合物基質(zhì)，用于把光刻膠中的不同材料聚在一起的粘合劑2.感光劑。是光刻膠材料中的光敏成分，它對光形成的輻射能會發(fā)生反應(yīng)3.溶劑。使光刻膠保持液體狀態(tài)，直到它被涂在硅片襯底上4.添加劑：是專用化學(xué)品，用來控制和改變光刻膠材料的特定化學(xué)性質(zhì)或光刻膠答：在顯影時曝光區(qū)域由溶劑引起的泡脹；曝光時光刻膠可與氮氣反應(yīng)從而抑光刻膠厚度隨什么變化粘度越高轉(zhuǎn)速越低，光刻膠就越厚答：1.將硅片上覆蓋的光刻膠溶劑去除；2。增強光刻膠的粘附性以便在顯影時光刻膠可以很好地粘附；3.緩和在旋轉(zhuǎn)過程中光刻膠膠膜內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。4.描述曝光波長和圖像分辨率的關(guān)系心整理，用心做精品如果光刻膠對光的吸收過多側(cè)墻會怎樣答：如果光刻膠的吸收過多，光刻膠底部接收的光強度就會比頂部的少很多，答：通常用于深紫外光刻膠的準分子激光器是波長為248nm氟化氪(KrF)激典型的DUV光刻膠曝光劑量的寬容度是多少DUV波長曝光時使用哪種透鏡材料答：一種合適的透鏡材料是熔融石英，他是深紫外波長范圍內(nèi)的較少的光吸鏡材料解釋透鏡壓縮是怎么發(fā)生的，它產(chǎn)生了什么問題答：透鏡壓縮是透鏡材料結(jié)構(gòu)上的重新排列導(dǎo)致透鏡材料增密，壓縮發(fā)生在透鏡材料中，包括熔融石英它可以增加激光束穿過區(qū)域的透鏡材料的折射率，這什么是數(shù)值孔徑(NA)，陳述它的公式，包括近似公式答：透鏡收集衍射光的能力被稱做透鏡的數(shù)值孔徑，NA=(n)t透鏡的半徑除以ct陳述分辨率公式。影響光刻分辨率的三個參數(shù)列出并解釋硅片表面反射引起的最主要的兩個問題心整理，用心做精品答：兩種主要的光反射問題是反射切口和反射駐波，在刻蝕形成的垂直側(cè)墻表面，反射光到不需要曝光的光刻膠中就會形成反射切口，光刻中一個光波反射和干涉的例子是駐波現(xiàn)象駐波本質(zhì)上降低了光刻膠成像的分辨率答：0.6*248/0.65=228.9R=K*入/NA寫出計算焦深的公試當分辨率增加時焦深會發(fā)生什么變化使用什么材料制作投影掩膜板，投影掩膜板上形成圖形的不透明材料是什么答：最主要的是用于亞微米光刻的投影掩膜版襯底材料是熔融石英。不透明材解釋光刻膠選擇比，要求的比例是高還是低答：顯影也應(yīng)具有選擇性，高的顯影選擇性比意味著顯影液與曝光的光刻膠反為什么要進行顯影后檢查答：為了查找光刻膠中成形圖形的缺陷，鑒別并除去有缺陷的硅片，用來檢查光刻工藝的好壞，為光學(xué)光刻工藝生產(chǎn)人員提供用于糾正的信息76光學(xué)光刻技術(shù)的改進有哪些方面？心整理，用心做精品答：1.極紫外光刻技術(shù)(EUV)2.離子束投影光刻技術(shù)(IPL)3.角度限制投影電子束光刻技術(shù)(SCALPEL)4.X射線光刻技術(shù)刻蝕的目的是什么答：目的是為涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩膜圖形列出按材料分類的三種主要干法刻蝕蝕、介質(zhì)刻蝕、硅刻蝕描述各同向性和各向異性刻蝕剖面，以及在每一種剖面中哪一種是希望的哪一種是不希望的答：各向同性的刻蝕剖面在所有方向上以相同的刻蝕速率進行刻蝕，這將帶來不希望的線寬損失。各向異性的刻蝕剖面即刻蝕只在垂直于硅片表面的方向進干法刻蝕的剖面是各同向性，各向異性的還是兩者都有，濕法腐蝕的剖面是怎干法刻蝕有高的或低的選擇比答：干法刻蝕通常不能提供對下一層材料足夠高的刻蝕選擇比列舉干法刻蝕同濕法刻蝕相比具有的優(yōu)點，干法刻蝕的不足之處是什么最小的光刻膠脫落或粘附問題4.好的片內(nèi)、片間、批次間的刻蝕均勻性心整理，用心做精品缺點：對下層材料的差的刻蝕選擇比、等離子體帶來的器件損傷和昂貴的列出在干法刻蝕中發(fā)生刻蝕反應(yīng)的六種方法2.獲得可接受的產(chǎn)能的刻蝕速率壁剖面控制4.好的片內(nèi)均勻性傷.寬的工藝制造窗口二氧化硅，鋁，硅和光刻膠刻蝕分別使用什么化學(xué)氣體來實現(xiàn)干法刻蝕答：刻蝕硅采用的化學(xué)氣體為CF4/O2和CL2.刻蝕二氧化硅采用的化學(xué)氣體為CHF3.描述平板反應(yīng)器答：首先在層間介質(zhì)二氧化硅中刻出通孔窗口，然后再覆蓋有TiN阻擋層的通孔窗口中淀積W，最后進行干法等離子體反刻刻蝕掉多余的鎢覆蓋層，制作出哪種化學(xué)氣體通常用來刻蝕多晶硅，為什么這種化學(xué)氣體替代了氟基化學(xué)氣體原因：因為氟基氣體的刻蝕是各向同性的并且對光刻膠的選擇比一般，為列出并闡述刻蝕多晶硅的三個步驟異性心整理，用心做精品答：離子注入，熱擴散，硅漿料，絲網(wǎng)印刷，激光溶度極限。如何克服？答：1、高能雜質(zhì)離子轟擊硅原子將對晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷。(高溫退火進行修復(fù))。2、注入設(shè)備的復(fù)雜性。(被注入機對劑量和深度的控制能力及整體工藝的靈活性彌補)。.引出電極和離子分析器掃描系統(tǒng)94.描述溝道效應(yīng)。列舉并簡要解釋控制溝道效應(yīng)的三種機制。答：當注入離子未與硅原子碰撞減速，而是穿透了晶格間隙時，就發(fā)生了溝道會發(fā)生碰撞。2.掩蔽氧化層：注入前在硅片表面生長或淀積一薄層氧化層，并在注入之后去除。注入離子通過這樣一層非晶氧化層后進入硅片，它們的方向?qū)⑹请S機3.預(yù)非晶化：用電不活潑粒子，使單晶硅預(yù)非晶化，在注入前進行，用以損壞硅表面一薄層的單晶結(jié)構(gòu)。隨后的離子將注入非晶結(jié)構(gòu)的硅，產(chǎn)生很小的95、列出并討論引入銅金屬化的五大優(yōu)點。心整理，用心做精品藝步驟96、什么是阻擋層金肩？阻擋層材料的基本特性是什么？哪種金屬常被用做阻擋層金屬?特性：1.有很好的阻擋擴散特性，結(jié)果分界面兩邊材料的擴散率在燒結(jié)溫鈦(Ti)、鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鈷(Co)、鉑(Pt)、鈦鎢(TiW)、氮化鈦(TiN)。97、為濺射做一個簡短的解釋，并描述它的工作方式？濺射適合于合金淀積答：濺射是物理氣相淀積形式之一，是一種薄膜淀積技術(shù)。工作方式：在濺射過程中，高能粒子撞擊具有高純度的靶材料固體平板，按物理過程撞擊出原子。這些被撞擊出的原子穿過真空，最后淀積在硅優(yōu)點：1.具有淀積并保持復(fù)雜合金原組分的能力。4.具有多腔集成設(shè)備，能夠在淀積金屬前清除硅片表