2023年通信電子計(jì)算機(jī)技能考試-半導(dǎo)體芯片制造工考試參考題庫(kù)（含答案）

2023年通信電子計(jì)算機(jī)技能考試-半導(dǎo)體芯片制造工考試參考題庫(kù)（含答案）（圖片大小可任意調(diào)節(jié)）第I卷一.全考點(diǎn)試題庫(kù)(共20題)1.例舉出芯片廠中6個(gè)不同的生產(chǎn)區(qū)域并對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域做簡(jiǎn)單描述。

正確答案:芯片廠中通常分為擴(kuò)散區(qū)、光刻區(qū)、刻蝕區(qū)、離子注入?yún)^(qū)、薄膜生長(zhǎng)區(qū)和拋光區(qū)6個(gè)生產(chǎn)區(qū)域：

①擴(kuò)散區(qū)是進(jìn)行高溫工藝及薄膜積淀的區(qū)域，主要設(shè)備是高溫爐和濕法清洗設(shè)備；

②光刻區(qū)是芯片制造的心臟區(qū)域，使用黃色熒光管照明，目的是將電路圖形轉(zhuǎn)移到覆蓋于硅片表面的光刻膠上；

③刻蝕工藝是在硅片上沒有光刻膠保護(hù)的地方留下永久的圖形；

④離子注入是用高壓和磁場(chǎng)來(lái)控制和加速帶著要摻雜的雜質(zhì)的氣體；高能雜質(zhì)離子穿透涂膠硅片的表面，形成目標(biāo)硅片；

⑤薄膜生長(zhǎng)主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)各個(gè)步驟中的介質(zhì)層與金屬層的淀積。

⑥拋光，即CMP（化學(xué)機(jī)械平坦化）工藝的目的是使硅片表面平坦化。2.鈀．銀電阻的燒結(jié)分預(yù)燒結(jié)、燒結(jié)、降溫冷卻三個(gè)階段。（）

正確答案:正確3.可靠性篩選可以剔除早期失效的產(chǎn)品。（）

正確答案:正確4.描述化學(xué)機(jī)械平坦化工藝。

正確答案:CMP：通過(guò)比去除低處圖形更快的速率去除高處圖形以獲得均勻表面，是一種化學(xué)和機(jī)械作用結(jié)合的平坦化過(guò)程。它通過(guò)硅片和一個(gè)跑光頭之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)平坦化硅片表面，在硅片和拋光頭之間有磨料，并同時(shí)施加壓力。CMP設(shè)備也常稱為拋光機(jī)。在一臺(tái)拋光機(jī)中，硅片放在一個(gè)硅片固定器或載片頭上，并面向轉(zhuǎn)盤上的拋光墊。硅片和拋光墊之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)由設(shè)備制造商進(jìn)行不同的控制。大部分拋光機(jī)都采用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或軌道運(yùn)動(dòng)。5.典型的GaAsMESFET結(jié)構(gòu)IC的工藝流程？

正確答案:

存底的制備----硅氧化---生長(zhǎng)埋層---外延生長(zhǎng)---生長(zhǎng)隔離區(qū)---生長(zhǎng)基區(qū)---發(fā)射區(qū)及集電極接觸區(qū)生長(zhǎng)---形成金屬互連---集成電路成品。6.二氧化硅的制備方法很多，其中最常用的是高溫（）、（）淀積、PECVD淀積。

正確答案:氧化；氣相7.離子注入是借其（）強(qiáng)行進(jìn)入靶材料中的一個(gè)（）物理過(guò)程。

正確答案:動(dòng)能；非平衡8.什么是結(jié)深？

正確答案:硅片中p型雜質(zhì)和n型雜質(zhì)相遇的深度被稱為結(jié)深。9.低溫淀積二氧化硅生長(zhǎng)溫度低、制作方便，但膜不夠致密，耐潮性和抗離子沾污能力較差。（）

正確答案:正確10.浸沒式光刻機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)的光刻機(jī)有何不同。

正確答案:

根據(jù)瑞利判據(jù)：要提高分辨率，可以通過(guò)增大數(shù)值孔徑NA來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)曝光設(shè)備在鏡頭與硅片之間的介質(zhì)是空氣，空氣的折射率是1；浸液式光刻機(jī)采用一種高折射率的介質(zhì)代替空氣，那么NA就能夠提高。11.例舉并描述薄膜生長(zhǎng)的三個(gè)階段。

正確答案:（1）晶核形成

分離的小膜層形成于襯底表面，是薄膜進(jìn)一步生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。

（2）凝聚成束

形成（Si）島，且島不斷長(zhǎng)大

（3）連續(xù)成膜

島束匯合并形成固態(tài)的連續(xù)的薄膜?淀積的薄膜可以是單晶（如外延層）、多晶（多晶硅柵）和無(wú)定形（隔離介質(zhì)，金屬膜）的12.解釋光刻膠顯影。光刻膠顯影的目的是什么？

正確答案:光刻膠顯影是指用化學(xué)顯影液溶解由曝光造成的光刻膠的可溶解區(qū)域，其主要目的是把掩膜版圖形準(zhǔn)確復(fù)制到光刻膠中。13.根據(jù)原理分類，干法刻蝕分成幾種？各有什么特點(diǎn)？

正確答案:

干法刻蝕是采用等離子體進(jìn)行刻蝕的技術(shù)，根據(jù)原理分為濺射與離子銑（物理）、等離子刻蝕（化學(xué)）、反應(yīng)離子刻蝕（物理+化學(xué)）。

干法刻蝕與濕法刻蝕相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①刻蝕剖面是各向異性，具有非常好的側(cè)壁控制；②良好的CD控制③最小的光刻膠脫落或粘附問題④良好的片內(nèi)、片間、批次間的刻蝕均勻性⑤較低的化學(xué)制品使用和處理費(fèi)用

然而干法刻蝕也存在一些缺點(diǎn)，最主要的是對(duì)下層材料的選擇比不高、等離子體帶來(lái)的器件損傷以及昂貴的設(shè)備。14.解釋投射電子能顯微鏡。

正確答案:TEM把加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的電子碰撞而電子與樣品中的原子的碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射，散射角的大小與樣品的密度、厚度有關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像。TEM是惟一定量測(cè)量硅片上一些非常小特征尺寸的測(cè)量工具。15.典型的光刻工藝主要有哪幾步？簡(jiǎn)述各步驟的作用。

正確答案:

涂膠→前烘→對(duì)準(zhǔn)與曝光→曝光后烘烤→顯影→堅(jiān)膜→顯影檢查

前烘，softbake目的：蒸發(fā)光刻膠中的溶劑溶劑能使涂覆的光刻膠更薄，但吸收熱量且影響光刻膠的黏附性過(guò)多的烘烤使光刻膠聚合，感光靈敏度變差烘烤不夠影響?zhàn)じ叫院推毓狻?duì)準(zhǔn)：預(yù)對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志，位于切割槽上。另外層間對(duì)準(zhǔn)，即套刻精度，保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對(duì)準(zhǔn)。曝光中最重要的兩個(gè)參數(shù)：曝光能量（Energy）焦距（Focus）如果能量和焦距調(diào)整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍曝光后烘烤（post-exposurebakE.作用：①減少駐波效應(yīng)；②激發(fā)化學(xué)增強(qiáng)光刻膠的PAG產(chǎn)生的酸與光刻膠上的保護(hù)基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)并移除基團(tuán)使之能溶解于顯影。顯影：①顯影液溶劑溶解掉光刻膠中軟化部分；②從掩膜版轉(zhuǎn)移圖形到光刻膠上三個(gè)基本步驟：顯影、漂洗、干燥堅(jiān)膜，hardbake作用：①完全蒸發(fā)掉光刻膠里面的溶劑；②提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護(hù)下表面的能力；③進(jìn)一步增強(qiáng)光刻膠與硅片表面之間的黏附性；④減少駐波效應(yīng)圖形檢測(cè)檢測(cè)要點(diǎn)

對(duì)準(zhǔn)問題：重疊和錯(cuò)位，掩膜旋轉(zhuǎn)，圓片旋轉(zhuǎn)，X方向錯(cuò)位，Y方向錯(cuò)位臨界尺寸表面不規(guī)則：劃痕、針孔、瑕疵和污染物16.禁帶寬度的大小決定著（）的難易，一般半導(dǎo)體材料的禁帶寬度越寬，所制作的半導(dǎo)體器件中的載流子就越不易受到外界因素，如高溫和輻射等的干擾而產(chǎn)生變化。

正確答案:電子從價(jià)帶跳到導(dǎo)帶17.以P2O5為例，多晶硅中雜質(zhì)擴(kuò)散的方式及分布情況。

正確答案:

在多晶硅薄膜中進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散的擴(kuò)散方式與單晶硅中的方式是不同的，因?yàn)槎嗑Ч柚杏芯Яｉg界存在，所以雜質(zhì)原子主要沿著晶粒間界進(jìn)行擴(kuò)散。主要有三種擴(kuò)散模式：①晶粒尺寸較小或晶粒內(nèi)的擴(kuò)散較快，以至從兩邊晶粒間界向晶粒內(nèi)的擴(kuò)散相互重疊，形成如圖A類分布。②晶粒較大或晶粒內(nèi)的擴(kuò)散較慢，所以離晶粒間界較遠(yuǎn)處雜質(zhì)原子很少，形成如圖B類分布。③與晶粒間界擴(kuò)散相比，晶粒內(nèi)的擴(kuò)散可以忽略不計(jì)，因此形成如圖C類分布。所以多晶擴(kuò)散要比單晶擴(kuò)散快得多，其擴(kuò)散速度一般要大兩個(gè)數(shù)量級(jí)。18.氣中的一個(gè)小塵埃將影響整個(gè)芯片的（）性、（）率，并影響其電學(xué)性能和（）性，所以半導(dǎo)體芯片制造工藝需在超凈廠房?jī)?nèi)進(jìn)行。