内容发布更新时间 : 2024/6/1 23:24:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
⑥抛光，即CMP（化学机械平坦化）工艺的目的是使硅片表面平坦化。
2．离子注入前一般需要先生长氧化层，其目的是什么？（10分） 答：氧化层保护表面免污染，免注入损伤，控制注入温度。 3．离子注入后为什么要进行退火？（10分） 答：推进，激活杂质，修复损伤。 4．光刻和刻蚀的目的是什么？（20分）
答：光刻的目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上，而刻蚀的目的是在硅片上无光刻胶保护的地方留下永久的图形。即将图形转移到硅片表面。
5．为什么要采用LDD工艺？它是如何减小沟道漏电流的？（10分） 答：沟道长度的缩短增加了源漏穿通的可能性，将引起不需要的漏电流，所以需要采用LDD工艺。轻掺杂漏注入使砷和BF2这些较大质量的掺杂材料使硅片的上表面成为非晶态。大质量材料和表面非晶态的结合有助于维持浅结，从而减少源漏间的沟道漏电流效应。 6．为什么晶体管栅结构的形成是非常关键的工艺？更小的栅长会引发什么问题？（10分）
答：因为它包括了最薄的栅氧化层的热生长以及多晶硅栅的刻印和刻蚀，而后者是整个集成电路工艺中物理尺度最小的结构。多晶硅栅的宽度通常是整个硅片上最关键的CD线宽。
随着栅的宽度不断减少，栅结构（源漏间的硅区域）下的沟道长度也不断减少。晶体管中沟道长度的减少增加了源漏间电荷穿通的可能性，并引起了不希望的沟道漏电流。 7、描述金属复合层中用到的材料？(10分) 答：采用三明治金属结构，包括：
（1）淀积Ti，使钨塞和下一层金属良好键合，层间介质良好键合； （2）Al,Au合金，加入铜抗电迁移； （3）TiN作为下一次光刻的抗反射层；
8、STI隔离技术中，为什么采用干法离子刻蚀形成槽？(10分) 答：采用干法刻蚀，是为了保证深宽比。
第十章 氧化
1．二氧化硅薄膜在集成电路中具有怎样的应用？（15分）
①器件保护（避免划伤和污染），因sio2致密；
②表面钝化（饱和悬挂键，降低界面态；需一定厚度，降低漏电流等）； ③用作绝缘介质和隔离（LOCOS,STI）如：隔离（如场氧，需要一定的厚度）、④绝缘栅（膜厚均匀，无电荷和杂质，需干氧氧化）、多层布线绝缘层、电容介质等；
⑤选择性扩散掺杂的掩膜
2.说明水汽氧化的化学反应，水汽氧化与干氧氧化相比速度是快还是慢？为什么？（15分）
化学反应：Si+2H2O->SiO2+2H2
水汽氧化与干氧氧化相比速度更快，因为水蒸气比氧气在二氧化硅中扩散更 快、溶解度更高
3.描述热氧化过程。（20分）
①干氧：Si＋O2 SiO2
氧化速度慢，氧化层干燥、致密，均匀性、重复性好，与光刻胶 的粘附性好
②水汽氧化：Si+H2O SiO2（固）+H2(气)
氧化速度快，氧化层疏松，均匀性差，与光刻胶的粘附性差
③湿氧：氧气携带水汽，故既有Si与氧气反应，又有与水汽反应 氧化速度、氧化质量介于以上两种方法之间
4.影响氧化速度的因素有哪些？(15分)
掺杂物、晶体晶向、压力、温度、水蒸气
5. 例举并描述热生长SiO2 – Si系统中的电荷有哪些？（15分）
界面陷阱电荷、可移动氧化物电荷
6.立式炉系统的五部分是什么？例举并简单描述(20分)
工艺腔、硅片传输系统、气体分配系统、尾气系统、温控系统
工艺腔是对硅片加热的场所，由垂直的石英罩钟、多区加热电阻丝和加热管 套组成硅片传输系统在工艺腔中装卸硅片，自动机械在片架台、炉台、装片台、冷却台之间移动气体分配系统通过将正确的气体通到炉管中来维持炉中气氛 控制系统控制炉子所有操作，如工艺时间和温度控制、工艺步骤的顺序、气体种类、气流速率、升降温速率、装卸硅片
第十一章 淀积
1.什么是薄膜？例举并描述可接受的薄膜的8个特性。(15分) 薄膜：指某一维尺寸远小于另外两维上的尺寸的固体物质。 好的台阶覆盖能力 、高的深宽比填隙能力(>3:1)
厚度均匀(避免针孔、缺陷）、高纯度和高密度、受控的化学剂量 结构完整和低应力、好的粘附性（避免分层、开裂致漏电）
2.例举并描述薄膜生长的三个阶段。（10分） （1）晶核形成
分离的小膜层形成于衬底表面，是薄膜进一步生长的基础。 （2）凝聚成束
形成(Si)岛，且岛不断长大 （3）连续成膜
岛束汇合并形成固态的连续的薄膜 淀积的薄膜可以是单晶（如外延层）、多晶（多晶硅栅）和无定形（隔离介质，金属膜）的
3.什么是多层金属化？它对芯片加工来说为什么是必需的？（10分） 多层金属化：用来连接硅片上高密度器件的金属层和绝缘层 关键层：线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。
对于ULSI集成电路而言，特征尺寸的范围在形成栅的多晶硅、栅氧以及距离硅片表面最近的金属层。 介质层
层间介质（ILD）
ILD－1：隔离晶体管和互连金属层；隔离晶体管和表面杂质。 采用
低k介质作为层间介质，以减小时间延迟，增加速度。
4.例举淀积的5种主要技术。（10分）
a.APCVD(Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition) b.LPCVD c.等离子体辅助CVD：HDPCVD(High-Density Plasma CVD)、PECVD(Plasma enhanced CVD) d.VPE和金属有机化学气相淀积 电化学淀积（ECD）、化学镀层 物理方法： （1）PVD （2）蒸发(含MBE) （3）旋涂( SOG, SOD)
5.描述CVD反应中的8个步骤（15分）。
1) 质量传输 2) 薄膜先驱物反应 3) 气体分子扩散 4) 先驱物吸附 5) 先驱物扩散进衬底 6) 表面反应 7) 副产物解吸 8) 副产物去除
6.例举高k介质和低k介质在集成电路工艺中的作用。（10分） （1）低k介质须具备
低泄漏电流、低吸水性、低应力、高附着力、高硬度、 高稳定性、好的填隙能力，便于图形制作和平坦化、耐 酸碱以及低接触电阻。 研究较多的几种无机低介电常数 （二）高k介质
应DRAM存储器高密度储能的需要，引入了高 k介质，在相同电容（或储能密度）可以增加 栅介质的物理厚度，避免薄栅介质隧穿和大的 栅漏电流。同时，降低工艺难度。 有潜力的高k介质：Ta2O5, (BaSr)TiO3.