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中南大学机电工程学院2018年全国硕士研究生入学考试

《微电子制造学》考试大纲

本考试大纲由机电工程学院教授委员会于2015年7月16日通过。

I.考试性质

微电子制造学考试是为中南大学机电工程学院招收信息器件制造技术与装备方向硕士研究生而设置的入学考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握微电子器件制造及封装技术涉及的基本理论和技术，以及运用相关知识和方法来分析、解决问题的能力，以保证被录取者具有基本的微电子制造知识基础，并有利于信息器件制造技术与装备方向在专业上择优选拔。

II.考查目标

微电子制造学涉及半导体器件物理、微电子器件前道制造工艺原理及工艺过程和后道封装技术。半导体器件物理涵盖半导体材料特性（载流子浓度、迁移率）分析，非平衡载流子输运特性分析，及典型微电子器件（PN结、MOS器件）原理和工作特性分析。微电子制造工艺原理涵盖半导体技术的核心工序及关键制造工艺过程的基本原理，其中包括掺杂、薄膜淀积、光刻、刻蚀、电镀金属化的工艺集成原理与基础知识。微电子封装技术涵盖微电子封装互连基础及可靠性与失效分析。要求考生：

（1）准确地掌握、应用微电子制造有关的基础知识。

（2）准确、恰当地使用本学科的专业术语，正确理解和掌握微电子器件制造的相关范畴、规律和理论。

（3）运用有关知识和原理，为先进微电子器件合理规划制造工艺、设计封装结构，并选择材料。

（4）运用有关知识和原理，解决先进微电子器件制造和封装过程中的互联工艺制程、失效和可靠性等问题。

Ⅲ.考试形式和试卷结构 1、试卷满分及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟 2、答题方式

答题方式为闭卷，笔试。 3、试卷内容结构

半导体器件物理 30% 微电子器件工艺原理 35% 微电子封装基础 35% Ⅳ.考查内容 1、 半导体器件物理

（1） 半导体材料特性分析及基本概念。

半导体中载流子的统计分布，半导体导电性，电场、温度及外界因素的影响。

（2） 载流子输运特性分析。

非平衡载流子注入与复合，准费米能级，非平衡载流子寿命，非平衡载流子扩散与漂移运动，泊松方程和连续性方程。 （3） 半导体基本器件结构、工作原理和特性分析。

PN结的形成、能带图和I-V特性；金属－半导体接触、功函数，整流接触和欧姆接触；MOS结构的形成、能带图和C-V特性。 2、 微电子器件工艺原理

（1） 关键微电子制造工艺（光刻、掺杂、薄膜沉积、刻蚀和电镀技术）原

理与装备。

杂质扩散机理，扩散系数和扩散方程，扩散杂质分布，扩散结果测量，了解常用扩散工艺及系统设备。离子注入系统组成，浓度分布，注入损伤和退火，离子注入特点及应用。SiO2结构及性质，硅的热氧化，影响氧化速率的因素，氧化缺陷，掩蔽扩散所需最小SiO2层厚度的估算，SiO2薄膜厚度的测量。光刻工艺流程，光刻缺陷控制及检测，光刻技术分类（光学光刻，非光学光刻），了解最新的光刻工艺技术动态。真空技术基础知识，

真空系统组成，等离子体基本原理及应用。刻蚀分类（湿法刻蚀、干法刻蚀），常用刻蚀液组成及应用，干法刻蚀系统原理及结构组成。物理气相沉积（PVD）：溅射、蒸发原理及系统组成，形貌及台阶覆盖问题的解决；化学汽相淀积（CVD）基本化学过程及动力学原理，各种不同材料、不同模式CVD方法系统原理及构造；外延生长机理，外延层杂质浓度分布，外延缺陷控制及外延厚度和电阻率的测量。 （2） 工艺控制与集成。

关键微电子制造工艺（光刻、掺杂、薄膜沉积、刻蚀和电镀技术）控制及MOS器件的工艺基础。集成电路制造过程中质量管理基础知识，统计技术应用，生产的过程控制技术。 3、 微电子封装技术

（1） 微电子封装设计基础。

电气设计的基本概念（电阻现象、同步开关噪声、趋肤效应、寄生效应、时间延迟、传输线、串扰、电源噪声、电磁干扰）、原理和电气设计方法。热设计的原理，散热方法，封装结构热性能基本分析。机械设计的基本概念（热失配、应力、形变、应变、趋肤强度、疲劳、断裂强度）、理论和封装结构机械性能基本分析。 （2） 微电子封装互连基础。

主要微电子互连制造技术（WB、TAB、FCP、BGA、MCM）的原理、类型、材料、关键工艺（减薄、粘片、引线键合、清洗、塑封、植球、倒装焊）特点及应用。

（3） 可靠性与失效分析。

过载和损耗造成的各种微电子封装失效现象（疲劳、脆性断裂、蠕变、分层、塑性形变、静电放电、电迁移、腐蚀失效、金属间扩散）的机理分析和抑制方法，产品可靠性基本概念（失效函数、加速实验、加速因子、可靠性函数）和器件寿命预测。

机电工程学院 2018.07.18