2023年通信電子計算機技能考試-半導(dǎo)體芯片制造工考試歷年參考核心考點薈萃附答案

（圖片大小可任意調(diào)節(jié)）2023年通信電子計算機技能考試-半導(dǎo)體芯片制造工考試歷年參考核心考點薈萃附答案第一卷一.參考題庫(共20題)1.可靠性篩選可以剔除早期失效的產(chǎn)品。（）2.影響氧化速度的因素有哪些？3.二氧化硅的制備方法很多，其中最常用的是高溫（）、（）淀積、PECVD淀積。4.在半導(dǎo)體工藝中，硫酸常用于去除（）和配制（）等。5.半導(dǎo)體材料可根據(jù)其性能、晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶程度、化學(xué)組成分類。比較通用的則是根據(jù)其化學(xué)組成可分為元素（）、（）半導(dǎo)體、固溶半導(dǎo)體三大類。6.個投影曝光系統(tǒng)采用ArF光源，數(shù)值孔徑為0.6，設(shè)k1=0.6，n=0.5，計算其理論分辨率和焦深。7.硅MOSFET和硅JFET結(jié)構(gòu)相同。（）8.描述化學(xué)機械平坦化工藝。9.例舉并描述硅片揀選測試中的三種典型電學(xué)測試。10.什么是IC可靠性？什么是老化測試？11.名詞解釋：high-k；low-k；Fabless；Fablite；IDM；Foundry；Chipless。12.在溫度相同的情況下，制備相同厚度的氧化層，分別用干氧，濕氧和水汽氧化，哪個需要的時間最長？（）A、干氧B、濕氧C、水汽氧化D、不能確定哪個使用的時間長13.片狀源擴散具有設(shè)備簡單，操作方便，晶片缺陷少，均勻性、重復(fù)性和表面質(zhì)量都較好，適于批量生產(chǎn)，應(yīng)用越來越普遍。（）14.操作人員的質(zhì)量職責(zé)是什么？15.簡述RTP在集成電路制造中的常見應(yīng)用。16.場效應(yīng)晶體管的柵源電壓變化可以控制漏電流變化。（）17.以P2O2為例說明SiO2的掩蔽過程。 18.給出投影掩模板的定義。投影掩模板和光掩模板的區(qū)別是什么？19.描述RCA清洗工藝。20.在半導(dǎo)體中摻金是為了使非平衡載流子的壽命增加。（）第二卷一.參考題庫(共20題)1.全定制、半定制版圖設(shè)計中用到的單元庫包含（）、（）、（）和（）。2.CVD淀積過程中兩個主要的限制步驟是什么？它們分別在什么情況下會支配整個淀積速率？3.金屬剝離工藝是以具有一定圖形的光致抗蝕劑膜為掩膜，帶膠蒸發(fā)或濺射所需的金屬，然后在去除光致抗蝕劑膜的同時，把膠膜上的金屬一起去除干凈。（）4.解釋空氣質(zhì)量凈化級別。5.解釋水的去離子化。在什么電阻率級別下水被認為已經(jīng)去離子化？6.簡述在芯片制造中對金屬電極材料有什么要求？7.畫出側(cè)墻轉(zhuǎn)移工藝和self-aligneddoublepatterning（SADP）的工藝流程圖。8.變?nèi)荻O管的電容量隨（）變化。A、正偏電流B、反偏電壓C、結(jié)溫9.常用膠粘劑有熱固性樹脂、熱塑性樹脂和橡膠型膠粘劑3大類。半導(dǎo)體器件的粘封工藝一般選用（）。A、熱塑性樹脂B、熱固性或橡膠型膠粘劑10.對標(biāo)準單元設(shè)計EDA系統(tǒng)而言，標(biāo)準單元庫應(yīng)包含以下內(nèi)容：（）、和（）、（）、（）。11.光致抗蝕劑在曝光前對某些溶劑是可溶的，曝光后硬化成不可溶解的物質(zhì)，這一類抗蝕劑稱為負性光致抗蝕劑，由此組成的光刻膠稱為負性膠。（）12.邏輯電路只能處理“非O即1“這兩個值。（）13.解釋光刻膠選擇比。要求的比例是高還是低？14.離子注入層的深度主要取決于離子注入的（）。A、能量B、劑量15.描述曝光波長和圖像分辨率之間的關(guān)系。16.解釋下列名詞：互連、接觸、通孔和填充塞。17.什么是離子分布的偏斜度和峭度，和標(biāo)準高斯分布有什么區(qū)別？18.位錯的形成原因是（）。A、位錯就是由彈性形變造成的B、位錯就是由重力造成的C、位錯就是由范性形變造成的D、以上答案都不對19.例舉并解釋硅中固態(tài)雜質(zhì)擴散的三個步驟。20.描述在硅片廠中使用的去離子水的概念。第三卷一.參考題庫(共20題)1.例舉出傳統(tǒng)裝配的4個步驟。2.什么叫集成電路？寫出集成電路發(fā)展的五個時代及晶體管的數(shù)量？3.單晶片切割的質(zhì)量要求有哪些？4.什么是硅化物？難熔金屬硅化物在硅片制造業(yè)中重要的原因是什么？5.熱退火用于消除離子注入造成的損傷，溫度要低于雜質(zhì)熱擴散的溫度，然而，雜質(zhì)縱向分布仍會出現(xiàn)高斯展寬與拖尾現(xiàn)象，解釋其原因。6.什么是印刷電路板？7.在銅互連中，為什么要用銅擴散阻擋層？阻擋層分成哪幾種，分別起什么作用？8.平行縫焊的工藝參數(shù)有焊接電流、焊接速度、焊輪壓力和焊輪椎頂角。焊輪壓力影響蓋板和焊環(huán)之間高阻點的（）。壓力太大，電阻值下降，對形成焊點不利，焊輪壓力太小，則造成接觸不良，不但形不成良好點。A、電流值B、電阻值C、電壓值9.什么是CMOS技術(shù)？什么是ASIC？10.離子注入是借其（）強行進入靶材料中的一個（）物理過程。11.例舉出兩種最廣泛使用的集成電路封裝材料。12.以P2O5為例，多晶硅中雜質(zhì)擴散的方式及分布情況。13.定義刻蝕速率并描述它的計算公式。為什么希望有高的刻蝕速率？14.寫出菲克第一定律和第二定律的表達式，并解釋其含義。15.用肉眼或顯微鏡可觀察二氧化硅的以下質(zhì)量：顏色（）、結(jié)構(gòu)（）；表面無（）、無（）、不發(fā)花；表面無裂紋、（）。16.假設(shè)進行一次受固溶度限制的預(yù)淀積擴散，從摻雜玻璃源引入的雜質(zhì)總劑量為Qcm-2。17.解釋離子束擴展和空間電荷中和。18.雙極晶體管的高頻參數(shù)是（）。A、hFEVcesB、BVceC、ftfm19.將圓柱形的單晶硅錠制備成硅片需要哪些工藝流程？20.解釋光刻膠顯影。光刻膠顯影的目的是什么？第一卷參考答案一.參考題庫1.正確答案:正確2.正確答案:摻雜物、晶體晶向、壓力、溫度、水蒸氣。3.正確答案:氧化；氣相4.正確答案:光刻膠；洗液5.正確答案:半導(dǎo)體；化合物6.正確答案: 分辨率： 焦深：7.正確答案:錯誤8.正確答案:CMP：通過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)和機械作用結(jié)合的平坦化過程。它通過硅片和一個跑光頭之間的相對運動來平坦化硅片表面，在硅片和拋光頭之間有磨料，并同時施加壓力。CMP設(shè)備也常稱為拋光機。在一臺拋光機中，硅片放在一個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運動由設(shè)備制造商進行不同的控制。大部分拋光機都采用旋轉(zhuǎn)運動或軌道運動。9.正確答案:硅片揀選測試中的三種典型電學(xué)測試： （1）DC測試：第一電學(xué)測試是確保探針和壓焊點之間良好電學(xué)接觸的連接性檢查。這項檢查保證了技術(shù)員的測試儀安裝正常。 （2）輸出檢查：硅片挑選測試用來測試輸出信號以檢驗芯片性能。主要驗證輸出顯示的位電平（邏輯“1”或高電平，邏輯“0”或低電平），是否和預(yù)期的一致。 （3）功能測試：功能測試檢驗芯片是否按照產(chǎn)品數(shù)據(jù)規(guī)范的要求工作。功能測試軟件程序測試芯片的所有方面，它將二進制測試圖形加入被測器件并驗證其輸出的正確性。10.正確答案:IC可靠性是指器件在其預(yù)期壽命內(nèi)，在其使用環(huán)境中正常工作的概率，換句話說就是集成電路能正常使用多長時間。老化測試在很苛刻的環(huán)境中（如吧溫度提高到85℃，提高偏置電壓）給芯片加電并測試，使不耐用的器件失效，從而避免它們被交給客戶），這種測試能夠產(chǎn)生更可靠的集成電路，但往往需要長時間的測試，十幾甚至數(shù)百小時，這是一種費錢耗時的工作。11.正確答案:12.正確答案:A13.正確答案:正確14.正確答案: 操作人員的質(zhì)量職責(zé)是：（1）按規(guī)定接受培訓(xùn)考核，以達到所要求的技能、能力和知識；（2）嚴格按工藝規(guī)范和工藝文件進行操作，對工藝質(zhì)量負責(zé)；（3）按規(guī)定填寫質(zhì)量記錄，對其準確性、完整性負責(zé)；（4）做好所使用的儀器、設(shè)備、工具的日常維護保養(yǎng)工作；（6）對違章作業(yè)造成的質(zhì)量事故負直接責(zé)任。15.正確答案: 1）雜質(zhì)的快速熱激活RTP工藝最具吸引力的的熱點之一是晶圓片不用達到熱平衡狀態(tài)，意味著電活性的有效摻雜實際上可以超過固溶度限制。例如，對砷進行數(shù)毫秒的退火，它的激活濃度可達到3×1021左右，大約是其固溶度的10倍。因為，在短時間的退火過程中，砷原子沒有足夠的時間來形成聚團并凝聚成無活性的缺陷。 2）介質(zhì)的快速熱加工快速熱氧化（RTO）可以在合適的高溫下通過精確控制的氣氛來實現(xiàn)短時間生長薄氧層。（干氧方法）RTO生長的氧化層具有很好的擊穿特性，電性能上堅固耐用。由于不均勻溫度分布產(chǎn)生的晶圓片內(nèi)的熱塑應(yīng)力影響了RTO的均勻性。若適當(dāng)冷卻反應(yīng)腔壁，可以用作冷壁工藝，防止腔壁污染后續(xù)工藝。3）硅化物和接觸的形成快速熱處理也經(jīng)常被用于形成金屬硅化物接觸，其可以仔細控制硅化反應(yīng)的溫度和環(huán)境氣氛，以盡量減少雜污染，并促使硅化物的化學(xué)配比和物相達到最理想的狀態(tài)。形成阻擋層金屬也是RTP在Si技術(shù)中的一個應(yīng)用，這些導(dǎo)電的阻擋層金屬可以阻止硅襯底和用于器件互聯(lián)的Al基合金之間的互擴散。另外RTP還可以在GaAs工藝中用于接觸的形成，淀積一層金鍺混合物并進行熱退火，可以在N型GaAs材料上形成低阻的歐姆接觸。16.正確答案:正確17.正確答案: 以P2O2雜質(zhì)源為例來說明SiO2的掩蔽過程：當(dāng)P2O2與SiO2接觸時，SiO2就轉(zhuǎn)變?yōu)楹椎牟Ａw。A.擴散剛開始，只有靠近表面的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)楹椎牟Ａw。B.大部分SiO2層已轉(zhuǎn)變?yōu)楹椎牟Ａw。C.整個SiO2層都轉(zhuǎn)變?yōu)楹椎牟Ａw。D.在SiO層完全轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａw后，又經(jīng)過一定時間，SiO2層保護的硅中磷已經(jīng)擴進一定深度。18.正確答案:投影掩膜版是一種透明的平板，在它上面有要轉(zhuǎn)印到硅片上光刻膠層的圖形。投影掩膜版只包括硅片上一部分圖形，而光掩膜版包含了整個硅片的芯片陣列并且通過單一曝光轉(zhuǎn)印圖形。19.正確答案:工業(yè)標(biāo)準濕法清洗工藝稱為RCA清洗工藝，由美國無線電公司（RCA）于20世紀60年代提出。RCA濕法清洗由一系列有序的浸入兩種不同的化學(xué)溶液組成：1號標(biāo)準清洗液（SC-1）和2號標(biāo)準清洗液（SC-2）。SC-1的化學(xué)配料為NH4OH/H2O2/H2O這三種化學(xué)物按1：1：5到1：2：7的配比混合，它是堿性溶液，能去除顆粒和有機物質(zhì)，SC-1濕法清洗主要通過氧化顆粒或電學(xué)排斥起作用。SC-2的組分是HCL/H2O2/H2O，按1：1：6到1：2：8的配比混合，用于去除硅片表面的金屬。改進后的RCA清洗可在低溫下進行，甚至低到45攝氏度。20.正確答案:錯誤第二卷參考答案一.參考題庫1.正確答案:符號圖；抽象圖；線路圖；版圖2.正確答案: CVD過程包括兩個部分：一、反應(yīng)劑在邊界層中的輸運二、反應(yīng)劑在襯底表面的化學(xué)反應(yīng) 存在兩種極限情況：①hg>>ks，Cs趨于Cg，淀積速率受表面化學(xué)反應(yīng)速率控制。反應(yīng)劑數(shù)量：主氣流輸運到硅片表面的﹥表面化學(xué)反應(yīng)所需要的②hg<<ks，Cs趨于0，淀積速率受質(zhì)量輸運速率控制。反應(yīng)劑數(shù)量：表面化學(xué)反應(yīng)所需要的﹥主氣流輸運到硅片表面的①低溫情況下，表面化學(xué)反應(yīng)速率控制ks=k0e?EA/KT淀積速率隨溫度的升高而成指數(shù)增加。②高溫情況下，質(zhì)量輸運控制由于反應(yīng)速度的加快，輸運到表面的反應(yīng)劑數(shù)量低于該溫度下表面化學(xué)反應(yīng)所需要的數(shù)量，這時的淀積速率將轉(zhuǎn)為由質(zhì)量輸運控制，基本不再隨溫度變化而變化。3.正確答案:正確4.正確答案:凈化級別標(biāo)定了凈化間的空氣質(zhì)量級別，它是由凈化室空氣中的顆粒尺寸和密度表征的。這一數(shù)字描繪了要怎樣控制顆粒以減少顆粒玷污。凈化級別起源于美國聯(lián)邦標(biāo)準2009。如果凈化間級別僅用顆粒數(shù)來說明，例如1級凈化間，則只接受1個0.5um的顆粒。這意味著每立方英尺中尺寸等于或大于0.5um的顆粒最多允許一個。5.正確答案:用以制造去離子水的去離子化過程是指，用特制的離子交換樹脂去除電活性鹽類的離子。18MΩ-cm電阻率級別下水被認為已經(jīng)去離子化。6.正確答案: 1、能很好的阻擋材料擴散； 2、高電導(dǎo)率，低歐姆接觸電阻； 3、在半導(dǎo)體和金屬之間有很好的附著能力； 4、抗電遷能力強； 5、在很薄和高溫下具有很好的穩(wěn)定性； 6、抗侵蝕和抗氧化性好。 7、具有高的導(dǎo)電率和純度。 8、與下層存底（通常是二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性。 9、與半導(dǎo)體材料連接時接觸電阻低。 10、能夠淀積出均勻而且沒有“空洞”的薄膜，易于填充通孔。 11、易于光刻和刻蝕，容易制備出精細圖形。 12、很好的耐腐蝕性。 13、在處理和應(yīng)用過程中具有長期的穩(wěn)定性。7.正確答案: 8.正確答案:B9.正確答案:B10.正確答案:邏輯單元符號庫；功能單元庫；拓撲單元庫；版圖單元庫11.正確答案:正確12.正確答案:正確13.正確答案:光刻膠選擇比是指顯影液與曝光的光刻膠反應(yīng)的速度快慢，選擇比越高，反應(yīng)速度越快，所以要比例高。14.正確答案:A15.正確答案:減少曝光光源的波長對提高分辨率非常重要，波長的越小，圖像的分辨率就越高，圖像就越精確。16.正確答案:（1）互連：由導(dǎo)電材料，如鋁、多晶硅和銅制成的連線將電信號傳輸?shù)叫酒牟煌糠??；ミB也被用于芯片上器件和器件整個封裝之間的金屬連接。（2）接觸：硅芯片內(nèi)部的器件與第一金屬層間在硅片表面的連接。（3）通孔：穿過各種介質(zhì)從某一金屬層到毗鄰金屬層形成電通路的開口。（4）填充薄膜：用金屬薄膜填充通孔以便在兩層金屬間形成電連接。17.正確答案: 非對稱性常用偏斜度γ（skewness）表示：γ為負值表明雜質(zhì)分布在表面一側(cè)的濃度增加，即x＜Rp區(qū)域濃度增加?；冇们投圈拢╧urtosis）表示：峭度越大，高斯曲線的頂部越平，標(biāo)準高斯曲線的峭度為3。LSS的理論是呈標(biāo)準的高斯分布，不同的雜質(zhì)會不同程度地偏離對稱的高斯分布。如圖中所示。 18.正確答案:C19.正確答案:硅中固態(tài)雜質(zhì)擴散的三個步驟： （1）預(yù)淀積：表面的雜質(zhì)濃度濃度最高，并隨著深度的加大而減小，從而形成梯度。這種梯度使雜質(zhì)剖面得以建立 （2）推進：這是個高溫過程，用以使淀積的雜質(zhì)穿過硅晶體，在硅片中形成期望的結(jié)深 （3）激活：這時的溫度要稍微提升一點，使雜質(zhì)原子與晶格中的硅原子鍵合形成替位式雜質(zhì)。這個過程激活了雜質(zhì)原子，改變了硅的電導(dǎo)率。20.正確答案:去離子水：在半導(dǎo)體制造過程中廣泛使用的溶劑，在它里面沒有任何導(dǎo)電的離子。DIWater的PH值為7，既不是酸也不是堿，是中性的。它能夠溶解其他物質(zhì)，包括許多離子化合物和供價化合物。當(dāng)水分子（H2O）溶解離子化合物時，它們通過克服離子間離子鍵使離子分離，然后包圍離子，最后擴散到液體中。第三卷參考答案一.參考題庫1.正確答案:傳統(tǒng)裝配的4個步驟：1.背面減??；2.分片；3.裝架；4.引線鍵合。2.正確答案:3.正確答案: 晶向偏離度總厚度誤差，平衡度，翹曲度等4.正確答案:硅化物是難熔金屬與硅反應(yīng)形成的金屬化合物，是一種具有熱穩(wěn)定性的金屬化合物，并且在硅/難熔金屬的分界面具有低的電阻率。 難熔金屬硅化物的優(yōu)點和其作用： 1、降低接觸電阻 2、作為金屬與有源層的粘合劑 3、高溫穩(wěn)定性好，抗電遷移性能好 4、可直接在多晶硅上淀積難熔金屬，經(jīng)加溫處理形成硅化物，工藝與現(xiàn)有硅柵工藝兼容5.正確答案: 離子注入后會對晶格造成簡單晶格損傷和非晶層形成；損傷晶體空位密度大于非損傷晶體，且存在大量間隙原子和其他缺陷，使擴散系數(shù)增大，擴散效應(yīng)增強；故，雖然熱退火溫度低于熱擴散溫度，但雜質(zhì)的擴散也是非常明顯的，出現(xiàn)高斯展寬與拖尾現(xiàn)象。6.正確答案:印刷電路板（PCB）又稱為底板或載體，用焊料將載有芯片的集成電路塊粘貼在板上的電路互連，同時使用連接作為其余產(chǎn)品的電子子系統(tǒng)的接口。7.正確答案: 1）銅在SiO2中極易擴散，造成對硅器件的沾污：增加SiO2的漏電流；增加結(jié)漏電流；降低了擊穿電壓。 2）銅極容易氧化和被腐蝕； 3）銅與low-k間的粘附性很差。要實現(xiàn)銅互連必須找到一種擴散阻擋層，將銅約束在互連結(jié)構(gòu)中，同時實現(xiàn)防止銅的氧化或腐蝕、改善與介質(zhì)的粘附性。 金屬擴散阻擋層——銅互連結(jié)構(gòu)應(yīng)該處處被擴散阻擋層包圍，一部分為介質(zhì)阻擋層，一部分為導(dǎo)電阻擋層。采用導(dǎo)電阻擋層的原因在于上下互連層之間要聯(lián)通，不能采用不導(dǎo)電的介質(zhì)做阻擋層。8.正確答案:B9.正確答案:CMOS（互補型金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)：將成對的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）集成在一塊硅片上。使集成電路有功耗低，工作電壓范圍寬，邏輯擺幅大，使電路抗干擾能力強，隔離柵結(jié)構(gòu)使CMOS器件的輸入電阻極大，從而使CMOS期間驅(qū)動同類邏輯門的能力比其他系列強得多。 ASIC://（Application?Specific?Integrated?Circuits）專用集成電路，是指應(yīng)特定用戶要求或特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計、制造的集成電路。優(yōu)點是：體積小，重量輕，功耗低，可靠性好，易于獲得高性能，保密性好，大批量應(yīng)用時顯著降低成本。10.正確答案:動能；非平衡11.正確答案:兩種最廣泛使用的集成電路封裝材料是塑料封裝和陶瓷封裝。12.正確答案: 在多晶硅薄膜中進行雜質(zhì)擴散的擴散方式與單晶硅中的方式是不同的，因為多晶硅中有晶粒間界存在，所以雜質(zhì)原子主要沿著晶粒間界進行擴散。主要有三種擴散模式：①晶粒尺寸較小或晶粒內(nèi)的擴散較快，以至從兩邊晶粒間界向晶粒內(nèi)的擴散相互重疊，形成如圖A類分