半导体工艺及芯片制造技术问题答案(全)综述 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/4 12:24:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

不同的影像。TEM是惟一定量测量硅片上一些非常小特征尺寸的测量工具

4.例出并描述4种真空范围。(第八章)(5分)

四种真空范围:(1)低级真空:气流主要是由分子间碰撞产生的(也称滞留),压强高得足以机械型压力测量仪测量。(2)中级真空:范围是1托到10e-3托。(3)高级真空:气体分子间很少有碰撞。(4)超高级真空:是高级真空的延伸,通过对真空腔的设计和材料的严格控制尽量减少不需要的气体成分。

5.给出使用初级泵和真空泵的理由。(第八章)(5分) 答:当真空里的压强减低时,气体分子间的空间加大了,这成为气体流过系统及在工艺腔内产生等离子体的重要因素。而初级泵可以去除腔内99.99%的原始空气或其他成分,高级真空泵用来获得压力范围10e-3托到10e-9托的高级和超高级真空。

6.例举并描述IC生产过程中的5种不同电学测试。(第十九章)(5分)

答:IC生产过程中的5种不同电学测试:(1)IC设计验证:描述、调试和检验新的芯片设计,保证符合规格要求,是在生产前进行的。(2)在线参数测试:为了监控工艺,在制作过程的早期(前端)进行的产品工艺检验测试。在硅片制造过程中进行。(3)硅片拣选测试(探针):产品功能测试,验证每一个芯片是否符合产品规格。在硅片制造后进行。(4)可靠性:集成电路加电并在高温下测试,以发现早期失效(有

时候,也在在线参数测试中进行硅片级的可靠性测试)。在封装的IC进行。(5)终测:使用产品规格进行的产品功能测试。在封装的IC进行。

7.例举并解释5个进行在线参数测试的理由。(第十九章)(5分) 答:五个进行在线参数测试的理由为:(1)鉴别工艺问题:硅片制造过程中工艺问题的早期鉴定(而不是等到已经完成了硅片制造才发现有问题进行测试。(2)通过/失效标准:依据通过/失效标准决定硅片是否继续后面的制造程序。(3)数据收集:为了改进工艺,收集硅片数据以评估工艺倾向(如沟道长度的改变)。(4)特殊测试:在需要的时候评估特殊性能参数(如特殊客户需求)。(5)硅片级可靠性:需要确定可靠性与工艺条件的联系时,进行随机的硅片级可靠性测试

8.什么是IC可靠性?什么是老化测试?(第十九章)(10分) IC可靠性是指器件在其预期寿命内,在其使用环境中正常工作的概率,换句话说就是集成电路能正常使用多长时间。老化测试在很苛刻的环境中(如吧温度提高到85℃,提高偏置电压)给芯片加电并测试,使不耐用的器件失效,从而避免它们被交给客户),这种测试能够产生更可靠的集成电路,但往往需要长时间的测试,十几甚至数百小时,这是一种费钱耗时的工作

9.例举在线参数测试的4个主要子系统。(第十九章)(5分) 在线参数测试的4个主要子系统为:(1)探针卡接口:是自动测试仪与待测器件之间的接口。(2)硅片定位:为测试硅片,首先要确与探

针接触的硅片的探针仪位置。(3)测试仪器:高级集成电路需要能够在测试结构上快速、准确、重复地测量亚微安级电流和微法级电容的自动测试设备,它控制测试过程(4)作为网络主机或客户机的计算机:指导测试系统操作的计算机包括测试软件算法、自动测试设备、用于硅片定位的探查控制软件、测试数据的保存和控制、系统校准和故障诊断。

10.例举并描述硅片拣选测试中的三种典型电学测试(第十九章)(5分)

硅片拣选测试中的三种典型电学测试:(1)DC测试:第一电学测试是确保探针和压焊点之间良好电学接触的连接性检查。这项检查保证了技术员的测试仪安装正常。(2)输出检查:硅片挑选测试用来测试输出信号以检验芯片性能。主要验证输出显示的位电平(逻辑“1”或高电平,逻辑“0”或低电平),是否和预期的一致。(3)功能测试:功能测试检验芯片是否按照产品数据规范的要求工作。功能测试软件程序测试芯片的所有方面,它将二进制测试图形加入被测器件并验证其输出的正确性。

11.什么是印刷电路板(第二十章)(5分)

印刷电路板(PCB)又称为底板或载体,用焊料将载有芯片的集成电路块粘贴在板上的电路互连,同时使用连接作为其余产品的电子子系统的接口。

12.例举出传统装配的4个步骤。(第二十章)(5分)

传统装配的4个步骤:1.背面减薄;2.分片;3.装架;4.引线键合

13.例举出两种最广泛使用的集成电路封装材料。(第二十章)(5分)

两种最广泛使用的集成电路封装材料是塑料封装和陶瓷封装

14.例举并描述6种不同的塑料封装形式。陶瓷封装的两种主要封装方法是什么?(第二十章)(10分)

答:6种不同的塑料封装形式:(1)双列直插封装(DIP):典型有两列插孔式管脚向下弯,穿过电路板上的孔。(2)单列直插封装(SIP):是DIP的替代品,用以减小集成电路组件本体所占据电路板的空间。(3)薄小型封装(TSOP):广泛用于存储器和智能卡具有鸥翼型表面贴装技术的管脚沿两边粘贴在电路板上相应的压点。(4)西边形扁平封装(QFP):是一种在外壳四边都有高密度分布的管脚表面贴装组件。(5)具有J性管脚的塑封电极芯片载体(PLCC)(6)无引线芯片载体(LCC):是一种电极被管壳周围包起来以保持低刨面的封装形式

15.例举出7种先进封装技术。(第二十章)(10分)

7种先进封装技术包括:(1)倒装芯片:将芯片的有源面(具有表面键合压点)面向基座的粘贴封装技术。(2)球栅阵列(BGA):与针栅阵列有相似的封装设计,有陶瓷或塑料的基座构成基座具有用于连接基座与电路板的共晶Sn/Pb焊料球的面阵列。(3)板上芯片(COB):被开发以集成电路芯片直接固定到具有其它SMT和PIH组件的基座

上,又被称为直接芯片粘贴。(4)卷带式自动键合(TAB):是一种I/O封装方式,它使用塑料袋作为新片载体。(5)多芯片模块(MCM):是一种将几个芯片固定在同意基座上的封装形式。(6)芯片尺寸封装(CSP):一般定义是小于芯片占地面积1.2倍的集成电路封装形式。(7)圆片级封装:是第一级互联和在划片前硅片上的封装I/O端得形成。

第九章 集成电路制造工艺概括

1.例举出芯片厂中6个不同的生产区域并对每一个生产区域做简单描述。(20分)

答:芯片厂中通常分为扩散区、光刻区、刻蚀区、离子注入区、薄膜生长区和抛光区6个生产区域:

?扩散区是进行高温工艺及薄膜积淀的区域,主要设备是高温炉和湿法清洗设备;

②光刻区是芯片制造的心脏区域,使用黄色荧光管照明,目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上;

③刻蚀工艺是在硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形; ④离子注入是用高压和磁场来控制和加速带着要掺杂的杂质的气体;高能杂质离子穿透涂胶硅片的表面,形成目标硅片; ⑤薄膜生长主要负责生产各个步骤中的介质层与金属层的淀积。