集成電路制造工藝知到智慧樹(shù)章節(jié)測(cè)試課后答案2024年秋四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院

集成電路制造工藝知到智慧樹(shù)章節(jié)測(cè)試課后答案2024年秋四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院模塊一單元測(cè)試

集成電路是通過(guò)一系列特定的平面制造工藝，將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無(wú)源器件，按照一定的電路互聯(lián)關(guān)系，“集成”在一塊半導(dǎo)體單晶片上，冰封裝在一個(gè)保護(hù)外殼內(nèi)，能執(zhí)行特定功能的復(fù)雜電子系統(tǒng)。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)芯片上的物理尺寸特征被稱為特征尺寸。描述特征尺寸的另一個(gè)術(shù)語(yǔ)是電路的幾何尺寸。特別值得關(guān)注的是硅片上的最小特征尺寸，也稱為關(guān)鍵尺寸或CD。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)集成電路使用最多的半導(dǎo)體材料是硅，它被廣泛采用的主要原因是（1）硅的豐裕度；（2）更高的熔化溫度允許更寬的工藝容限；（3）更寬的工作溫度范圍；（4）氧化層的自然生成。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)摻雜特性決定了硅傳導(dǎo)電流的能力（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)化合物半導(dǎo)體材料砷化鎵具有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是：優(yōu)點(diǎn)：它的材料電阻率更大，使得在砷化鎵上制造半導(dǎo)體器件之間的隔離很容易，砷化鎵期間還具有更高的抗輻射性能，在軍事和太空應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。

缺點(diǎn)：缺乏天然氧化物，妨礙了標(biāo)準(zhǔn)MOS器件的發(fā)展，由于稼的相對(duì)匱乏和提純工藝中的能量消耗，其成本是硅的10倍。砷的劇毒性需要設(shè)備、工藝和廢物處理設(shè)施中要特別控制，這也會(huì)導(dǎo)致砷化鎵半導(dǎo)體制造成本的增加。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)

模塊二單元測(cè)試

硅片制造廠房中的7種沾污源是空氣、人、廠房、水、工藝用化學(xué)品、工藝氣體、生產(chǎn)設(shè)備。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)可動(dòng)離子沾污包括（）。

A:Au離子B:Cu離子C:Na離子D:Fe離子

答案:Na離子集成電路制造的主要工藝有哪些？（）。

A:刻蝕B:光刻C:氧化D:摻雜E:淀積F:清洗

答案:刻蝕；光刻；氧化；摻雜；淀積；清洗集成電路的發(fā)展趨勢(shì)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:增大芯片的線寬

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夠?qū)雽?dǎo)體級(jí)多晶硅轉(zhuǎn)換成單晶硅？（）。

A:區(qū)熔法B:直拉法C:涂覆法D:合金法

答案:區(qū)熔法；直拉法

模塊三單元測(cè)試

凈化間沾污有哪幾類？（）。

A:靜電釋放B:顆粒C:金屬雜質(zhì)D:自然氧化層E:有機(jī)物沾污

答案:靜電釋放；顆粒；金屬雜質(zhì)；自然氧化層；有機(jī)物沾污進(jìn)行器件隔離的原因是在分立器件和集成電路中，其基本組成單元就是無(wú)源原件和有源器件，這些元器件按照一定的方式互連而具備一定的電學(xué)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間必須是相互隔離的，即相互之間地絕緣的。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)絕緣物隔離有兩種隔離技術(shù)是局部氧化隔離工藝，淺槽隔離。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)局部氧化工藝指的是1.熱生長(zhǎng)一層薄的墊氧層，用來(lái)降低氮化物與硅之間的應(yīng)力。2.淀積氮化物膜，作為氧化阻擋層。3.刻蝕氮化硅，露出隔離區(qū)的硅。4.熱氧化，氮化硅作為氧化阻擋層保護(hù)下面的硅不被氧化，隔離區(qū)的硅被氧化。5.去除氮化硅，露出器件區(qū)的硅表面，為制作器件做準(zhǔn)備。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)器件隔離有哪些方法？（）。

A:場(chǎng)氧隔離法B:PN結(jié)隔離法C:淺槽隔離法D:多晶隔離

答案:場(chǎng)氧隔離法；PN結(jié)隔離法；淺槽隔離法

模塊四單元測(cè)試

半導(dǎo)體器件制造工藝中有清洗工藝的原因是：1.潔凈的晶圓是芯片生產(chǎn)全過(guò)程中的基本要求，制造過(guò)程中如果遭到塵粒、金屬的污染，很容易造成晶圓內(nèi)電路功能的損壞，形成短路或斷路等，而粘附在芯片表面上的任何有機(jī)物或油脂污垢都會(huì)使加工過(guò)程形成的膜附著度變差，或在不需要的位置形成針孔而導(dǎo)致器件的性能改變，使得集成電路芯片失效。因此，半導(dǎo)體制造都是在超凈的無(wú)塵無(wú)菌室內(nèi)進(jìn)行的。操作時(shí)工作人員都要穿超凈的工作服并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的除塵處理，戴頭盔、面罩、手套。在制作過(guò)程中除了要排除外界的污染源外，在集成電路的某些制造步驟（如高溫?cái)U(kuò)散、離子注入等）前均需要進(jìn)行硅片的清洗工作。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)污染半導(dǎo)體器件的雜質(zhì)一般有顆粒、有機(jī)殘余物、金屬污染物、需要去除的氧化層。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)半導(dǎo)體清洗工藝主要分濕法清洗和干法清洗，主要區(qū)別是濕法清洗：依靠物理和化學(xué)（溶劑）的作用去除污漬。

干法清洗：以等離子清洗技術(shù)為主的清洗技術(shù)主要是依靠處于“等離子態(tài)”的物質(zhì)的“活化作用”達(dá)到去除物體表面污漬的目的。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)RCA典型的清洗步驟是第一步：去除有機(jī)物和金屬，第二步：去除顆粒，第三步：去除金屬，第四步：在旋轉(zhuǎn)干燥器中進(jìn)行離心干燥，并用低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑進(jìn)一步置換干燥。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)清洗工藝的質(zhì)量如何來(lái)檢測(cè)？（）。

A:平行光束檢查B:CVD二氧化硅膜檢測(cè)法C:出水電阻率檢查D:MOS結(jié)構(gòu)的高頻C-V測(cè)試檢查E:400倍暗場(chǎng)顯微鏡檢查

答案:平行光束檢查；CVD二氧化硅膜檢測(cè)法；出水電阻率檢查；MOS結(jié)構(gòu)的高頻C-V測(cè)試檢查；400倍暗場(chǎng)顯微鏡檢查

模塊五單元測(cè)試

二氧化硅膜在集成電路工藝中的作用包括？（）。

A:MOS器件中的柵極材料B:電極引線和器件之間的絕緣C:電容器的介質(zhì)材料D:掩蔽作用E:保護(hù)和鈍化作用F:隔離作用

答案:MOS器件中的柵極材料；電極引線和器件之間的絕緣；電容器的介質(zhì)材料；掩蔽作用；保護(hù)和鈍化作用；隔離作用氧化工藝包括哪些？（）。

A:CVDB:濕氧氧化C:水汽氧化D:干氧氧化

答案:濕氧氧化；水汽氧化；干氧氧化影響二氧化硅氧化速度的因素有哪些？（）。

A:氧化劑分壓B:溫度C:襯底表面勢(shì)D:氧化氣氛

答案:氧化劑分壓；溫度；襯底表面勢(shì)；氧化氣氛摻氯氧化中氯元素有何作用？（）。

A:集中分布在SiO2–Si界面附近的氯還能使遷移到這里來(lái)的鈉離子的正電荷效應(yīng)較弱并被掐住不動(dòng)，從而使其喪失電活性和不穩(wěn)定性B:可吸收、提取硅中的有害雜質(zhì)C:可以減少鈉離子的玷污D:可以提高器件速度

答案:集中分布在SiO2–Si界面附近的氯還能使遷移到這里來(lái)的鈉離子的正電荷效應(yīng)較弱并被掐住不動(dòng)，從而使其喪失電活性和不穩(wěn)定性；可吸收、提取硅中的有害雜質(zhì)；可以減少鈉離子的玷污進(jìn)行氫氧合成時(shí)，應(yīng)注意：氫氧合成時(shí)，最關(guān)鍵的參數(shù)是要嚴(yán)格保證合成時(shí)氫氣和氧氣的比例配方，合成時(shí)，按照氫氣和氧氣的質(zhì)量比為2:1的比例通入，若氧氣含量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)系統(tǒng)發(fā)生爆炸。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)

模塊六單元測(cè)試

干氧氧化的氧化過(guò)程及特點(diǎn)是干氧氧化的生長(zhǎng)機(jī)理是：在高溫下，當(dāng)氧氣與硅片接觸時(shí)，氧分子與其表面的硅原子反應(yīng)，生成二氧化硅起始層，其反應(yīng)為：Si+O2=SiO2，其特點(diǎn)是氧化速度慢，但氧化層饑質(zhì)量結(jié)構(gòu)致密。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)水汽氧化的氧化過(guò)程及特點(diǎn)是水汽氧化的生長(zhǎng)機(jī)理是：在高溫下，水汽與硅片表面的硅原子作用，生成二氧化硅起始層，其反應(yīng)式如下：

Si+2H2O=SiO2+2H2O

其后續(xù)氧化一般認(rèn)為是水分子首先與表面的二氧化硅反應(yīng)生成硅烷醇（Si-OH）結(jié)構(gòu)。生成的硅烷醇再擴(kuò)散穿透氧化層抵達(dá)SiO2-Si界面處，與硅原子反應(yīng)生成SiO2。其特點(diǎn)是氧化速度快，但氧化層結(jié)構(gòu)較為疏松。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)可動(dòng)離子沾污包括（）。

A:Au離子B:Fe離子C:Na離子D:Li離子

答案:Na離子；Li離子列舉淀積成膜的主要技術(shù)？（）。

A:電鍍B:旋涂法C:化學(xué)氣相淀積（cvd）D:蒸發(fā)E:物理氣相淀積（pvd或?yàn)R射）

答案:電鍍；旋涂法；化學(xué)氣相淀積（cvd）；蒸發(fā)；物理氣相淀積（pvd或?yàn)R射）薄膜的6個(gè)特性有1.良好的臺(tái)階覆蓋能力；2.填充高的深寬比間隙的能力；3.良好的厚度均勻性；4.高純度和高密度；5.高度的結(jié)構(gòu)完整性和低的膜應(yīng)力；6.對(duì)襯底的材料或下層膜良好的粘附性。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)

模塊七單元測(cè)試

化學(xué)氣相沉積是利用氣態(tài)或蒸汽態(tài)的物質(zhì)在氣相或氣固界面上反應(yīng)生成固態(tài)沉積物的技術(shù)。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)CVD系統(tǒng)中熱壁反應(yīng)器和冷壁反應(yīng)器的差別是熱壁反應(yīng)腔使用的加熱方法是熱電阻環(huán)繞著反應(yīng)腔形成一個(gè)熱壁反應(yīng)器，不僅加熱硅片，還加熱硅片的支持物以及反應(yīng)腔的側(cè)壁。這種模式會(huì)在反應(yīng)腔的側(cè)壁上形成膜，因而要求經(jīng)常清洗或者原位清除來(lái)減小顆粒沾污。冷壁反應(yīng)腔只加熱硅片和硅片支持物，反應(yīng)腔的側(cè)壁溫度較低沒(méi)有足夠的能量發(fā)生淀積反應(yīng)，在反應(yīng)腔中可以采用如RF感應(yīng)加熱或者紅外線加熱方式。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)APCVD，LPCVD的工藝特點(diǎn)是：LPCVD工藝溫度一般控制在表面反應(yīng)限制區(qū),對(duì)反應(yīng)劑濃度的均勻性要求不是非常嚴(yán)格,對(duì)溫度要求嚴(yán)格。因此多采用熱壁式反應(yīng)器,襯底垂直放置,裝載量大,更適合大批量生產(chǎn),氣體用量少,功耗低,降低了生產(chǎn)成本。顆粒污染現(xiàn)象也好于APCVD。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)同步淀積和刻蝕技術(shù)：HDPCVD的一個(gè)突破創(chuàng)新之處就在于能在同一個(gè)反應(yīng)腔中同步地進(jìn)行淀積和刻蝕的工藝。具體來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的HDPCVD淀積工藝通常是通人反應(yīng)氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)淀積的。而如果在反應(yīng)腔中加入Ar離子，則在硅片上偏壓的條件下會(huì)使Ar離子加速并轟擊硅片，從而實(shí)現(xiàn)刻蝕功能，在淀積和刻蝕的同步作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)高深寬比的間隙進(jìn)行填充。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)外延工藝是指在單晶襯底上生長(zhǎng)一層跟襯底具有相同晶向的單晶薄膜材料，單晶薄膜層稱為外延層。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)

模塊八單元測(cè)試

在器件制造工藝中重?fù)诫s埋層的作用是半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性強(qiáng)，減小串聯(lián)電阻，集成電路中的各個(gè)電極均從上表面引出，外延層電阻率較大且路徑較長(zhǎng)。減小寄生pnp晶體管的影響。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)歐姆接觸是指金屬與半導(dǎo)體之間的電壓與電流的關(guān)系具有對(duì)稱和線性關(guān)系，而且接觸電阻盡可能低，不產(chǎn)生明顯的附加阻抗。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)形成歐姆接觸的常用方法有擴(kuò)散法：是在半導(dǎo)體中先擴(kuò)散形成重?fù)诫s區(qū)以獲得N+N或P+P的結(jié)構(gòu)，然后使金屬與重?fù)诫s的半導(dǎo)體區(qū)接觸，形成歐姆接觸。合金法：是利用合金工藝對(duì)金屬互聯(lián)線進(jìn)行熱處理，使金屬與半導(dǎo)體界面形成一層合金層或化合物層，并通過(guò)這一層與表面重?fù)诫s的半導(dǎo)體形成良好的歐姆接觸。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)集成電路制造中對(duì)金屬薄膜的要求是（1）具有高的導(dǎo)電率和純度，（2）與下層襯底（通常是二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性，（3）與半導(dǎo)體材料連接時(shí)接觸電阻低，（4）能夠淀積出均勻而且沒(méi)有“空洞”的薄膜，易于填充通孔，（5）易于光刻和刻蝕，容易制備出精細(xì)圖形，（6）很好的耐腐蝕性，（7）在處理和應(yīng)用過(guò)程中具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)結(jié)尖刺現(xiàn)象指的是由于硅在鋁中的溶解度比較高，形成合金時(shí)，硅會(huì)從襯底向鋁中溶解，這樣就在接觸區(qū)下層的硅中留下空洞，從而有可能發(fā)生尖刺效應(yīng)。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)

模塊九單元測(cè)試

電遷徙現(xiàn)象指的是在大電流密度的情形下，大量電子對(duì)金屬原子的持續(xù)碰撞，會(huì)引起原子逐漸而緩慢的移動(dòng)。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)鎢填充塞被采用的原因是淀積鎢最常用的是化學(xué)氣相淀積（CVD）方法，CVD法的優(yōu)點(diǎn)是臺(tái)階覆蓋能力強(qiáng)，因而CVD鎢具有均勻填充高深寬比通孔的能力。這也是鎢被用于通孔填充材料的原因。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)蒸發(fā)工藝的概念，并說(shuō)明蒸發(fā)工藝的缺點(diǎn)是蒸發(fā)是指在真空系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)加熱使金屬原子獲得足夠的能量后便可以脫離金屬表面的束縛成為蒸汽原子，淀積在晶片上。

缺點(diǎn)：不能產(chǎn)生均勻的臺(tái)階覆蓋，對(duì)淀積合金的限制。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)

答案:對(duì)濺射工藝，并說(shuō)明濺射的工藝特點(diǎn)是濺射是利用高能粒子撞擊具有高純度的靶材料固體平板，按物理過(guò)程撞擊出原子，被撞出的原子穿過(guò)真空最后淀積在硅片上。工藝特點(diǎn)：（1）濺射工藝適用于淀積合金，而且具有保持復(fù)雜合金原組分的能力，（2）能獲得良好的臺(tái)階覆蓋，（3）形成的薄膜與硅片表面的粘附性比蒸發(fā)工藝更好，（4）能夠淀積難熔金屬，（5）具有多腔集成設(shè)備，能夠在淀積金屬前清除硅片表面沾污和本身的氧化層。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)

答案:對(duì)形成歐姆接觸的常用方法包括（）。

A:生長(zhǎng)法B:合金法C:擴(kuò)散法D:焊接法

答案:合金法；擴(kuò)散法

模塊十單元測(cè)試

半導(dǎo)體制造中使用的金屬包括（）。

A:鎢B:阻擋層金屬C:硅化物D:鋁E:銅F:鋁銅合金

答案:鎢；阻擋層金屬；硅化物；鋁；銅；鋁銅合金鋁已被選擇作為微芯片互連金屬的原因包括（）。

A:鋁價(jià)格低廉B:較低的電阻率C:工藝兼容性D:鋁膜與下層襯底（通常是硅、二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性

答案:鋁價(jià)格低廉；較低的電阻率；工藝兼容性；鋁膜與下層襯底（通常是硅、二氧化硅或氮化硅）具有良好的粘附性解決電遷徙現(xiàn)象的方法包括（）。

A:用硅-鋁合金或難熔金屬硅化物代替純鋁B:覆蓋介質(zhì)膜法C:采用以合金為基的多層金屬化層D:合理進(jìn)行電路版圖設(shè)計(jì)及熱設(shè)計(jì),盡可能增加條寬,降低電流密度E:嚴(yán)格控制工藝,加強(qiáng)鏡檢,減少膜損傷,增大鋁晶粒尺寸

答案:用硅-鋁合金或難熔金屬硅化物代替純鋁；覆蓋介質(zhì)膜法；采用以合金為基的多層金屬化層；合理進(jìn)行電路版圖設(shè)計(jì)及熱設(shè)計(jì),盡可能增加條寬,降低電流密度；嚴(yán)格控制工藝,加強(qiáng)鏡檢,減少膜損傷,增大鋁