1、第一章 微電子工藝基礎緒論1、描述分立器件和集成電路的區別 分立器件：是由二極管、三極管等獨立的元器件組成的，一般只能完成單一功能， 體積龐大。 集成電路：把由若干個晶體管、電阻、電容等器件組成的、實現某種特定功能的電子線路，集中制造在一塊小小的半導體芯片上，大體上可以分為三類，半導體集成電路，混合集成電路及薄膜集成電路。半導體集成電路又可以分為雙極型集成電路和金屬氧化物半導體集成電路。優點：A:降低互連的寄生效應；B:可充分利用半導體晶片的空間和面積；C:大幅度降低制造成本。2、列舉出幾種pn結的形成方法并說出平面工藝的特點 合金結方法A 接觸加熱：將一個p型小球放在一個n型半導體上，加熱到

2、小球熔融B 冷卻：p型小球以合金的形式摻入半導體底片，冷卻后，小球下面形成一個再分布結晶區，這樣就得到了一個pn結。缺點：不能準確控制pn結的位置。生長結方法半導體單晶是由摻有某種雜質（例如P型）的半導體熔液中生長出來的。缺點：不適宜大批量生產。擴散結 優點：擴散結結深能夠精確控制。 二氧化硅薄膜的優點A：作為掩蔽膜，有效的掩蔽大多數雜質的擴散 B：提高半導體幾何圖形的控制精度C：鈍化半導體器件表面，提高了器件的穩定性。 平面工藝：利用二氧化硅掩蔽膜，通過光刻出窗口控制幾何圖形進行選擇性擴散形成pn結3、制造半導體器件的四個階段 .材料準備 晶體生長與晶圓準備 .芯片制造 .封裝4、解釋集成度

3、的概念并根據集成度將集成電路分類 概念：指單塊芯片上所容納的允許元件數目。集成度越高，所容納元件數目越多分類門的個數（集成度）典型的集成電路小規模最多12個邏輯門、觸發器中規模12-19計數器、加法器大規模100-9 999小型存儲器、門陣列超大規模10 000-99 999大型存儲器、微處理器甚大規模100 000以上可編程邏輯器件、多功能專用集成電路5、微電子工藝的特點高技術含量：設備先進、技術先進高精度：光刻圖形的最小線條尺寸在亞微米量級，制備的介質薄膜厚度也在納米量級，而精度更在上述尺度之上。 超純：指工藝材料方面，如襯底材料Si、Ge單晶純度達11個9。 超凈：環境、操作者、工藝三個

4、方面的超凈，VLSI在100級超凈室、10級超凈臺中制作大批量、低成本： 圖形轉移技術使之得以實現高溫：多數關鍵工藝是在高溫下實現， 如：熱氧化、擴散、退火 6、說明工藝及產品趨勢特征圖形尺寸的減小(通常用微米表示)特征尺寸和集成度是集成電路發展的兩個共同標志。 芯片和晶圓尺寸的增大缺陷密度的減小 100um1um不是問題 1um1um 致命缺陷 內部連線水平的提高 高元件密度減小了連線的空間。解決方案：在元件形成的表面上使用多層絕緣層和導電層相互疊加的多層連線。芯片成本的降低 納電子技術第二章 半導體材料和晶圓制備（1）列出三類晶體缺陷并說明其形成的原因 點缺陷：晶體雜志原子擠壓晶體結構引起

5、的壓力所致位錯：晶體生長條件、晶體內的晶格應力、制造過程中的物理損壞原生缺陷：滑移（晶體平面產生的晶體滑移）和攣晶（同一界面生長出兩種不同方向的晶體），二者是晶體報廢的主要原因。（2）說出摻雜半導體的兩種特性通過摻雜濃度精確控制電阻率 通過摻雜元素的選擇控制導電類型（電子N型或空穴P型導電）摻雜半導體和金屬導電的區別：金屬：電阻率固定，改變電阻只有改變其形狀。 只能通過電子的移動來導電，金屬永遠是N型的。（3）列出三種主要的半導體材料、比較其優缺點鍺 缺點 A：熔點低（937） B：缺少自然形成的氧化物硅 優點 A：熔點高（1415） B：二氧化硅膜很好的解決了漏電問題 硅作為電子材料的優勢：

6、A:原料充分，石英沙是硅在自然界存在的主要形式；B:機械強度高； C:比重小，密度只有2.33g/cm3；D:pn結表面易于生長i2，對結起到保護作用；E:制備的單晶缺陷小；F:能夠制造大尺寸基片，硅片直徑已達16英寸；G:導熱性好砷化鎵 A：載流子遷移率高，適合于做超過吉赫茲的高速IC。例如：飛機控制和超高速計算機。 B：對輻射所造成的漏電具有抵抗性，即GaAs是天然輻射硬化的。C：GaAs是半絕緣的。使臨近器件的漏電最小化，允許更高的封裝密度。砷化鎵不會取代硅的原因：A: 大多數產品不必太快B:沒有保護膜C:砷對人體有害（4）解釋N型和P型半導體材料在組成電性能方面的不同（5）畫出兩種重要

7、的晶圓晶向示意圖，說明如何根據 Wafer的主副切面確定其導電類型和晶向并指出這種Wafer適合于何種器件或電路的制作（6）常見晶體生長的方法有哪些，說明直拉法的工作過程，對比直拉法和區熔法的優缺點直拉法Czochralski法（CZ法）準備 腐蝕清洗多晶籽晶準備裝爐真空操作 開爐 升溫水冷通氣 生長 引晶（將籽晶與熔體很好的接觸）縮晶（在籽晶與生長的單晶棒之間縮頸，晶體最細部分直徑只有2-3mm，獲得完好單晶）放肩（將晶體直徑放大至需要的尺寸） 等徑生長（拉桿與坩堝反向勻速轉動拉制出等徑單晶。直徑大小由拉升速度、轉速，以及溫度控制。）收尾 （結束單晶生長）停爐 降溫停氣停止抽真空開爐優點：可

8、以生長大晶體;成本低 缺點：坩堝中的氧進入晶體，有些器件高水平氧不能接受液體掩蓋直拉法（LEC法）用來生長砷化鎵晶體。摻雜區熔法 優點：無坩堝晶體生長方法，純度更高 缺點：制備大晶體困難（7）畫出晶圓制備的完整工藝流程圖（對應芯片制造前兩個階段）材料準備A：礦石到高純氣體的轉變（石英砂冶煉制粗硅）B：氣體到多晶的轉變晶體生長和晶圓制備C：多晶到單晶，摻雜晶棒的轉變（拉單晶、晶體生長）D：晶棒到晶圓的制備 有坩堝的：直拉法、磁控直拉法液體掩蓋直拉法；無坩堝的：懸浮區熔法 。 （8）會求解直拉法生長單晶的摻雜濃度平衡分凝系數:k0 有效分凝系:ke 平衡分凝系數: k0 =Cs/Cl Cs和Cl固

9、體和液體界面附近的平衡摻雜濃度絕大多數平衡分凝系數都小于1。說明隨著晶體的生長，熔融液中的摻雜濃度會越來越高補充：硅片制備工藝流程（從晶棒到空白硅片）：晶體準備（直徑滾磨、晶體定向、導電類型檢查和電阻率檢查）切片研磨化學機械拋光（CMP）背處理雙面拋光邊緣倒角拋光檢驗氧化或外延工藝打包封裝第三章 污染控制、芯片制造基本工藝概述（1）指明進行VLSI和ULSI生產所需的潔凈室等級（2）去離子水的規格，如何得到工藝用水 反滲透（RO）和離子交換系統 去除離子（鹽分、礦物） 固態雜質（顆粒）通過沙石過濾器、泥土過濾器與次微米級薄膜從水中去除。 細菌和真菌可由消毒器去除。這種消毒器使用紫外線殺菌，并通

10、過水流中的過濾器濾除。 有機污染物（植物與排泄物）可通過碳類過濾器去除。 溶解的氧氣與二氧化碳可用碳酸去除劑和真空消除毒劑去除。 （3）說明RCA清洗硅片的方法，SC-1和SC-2的配方特點 SC-1去除有機殘余物，金屬 SC-2去除堿金屬離子，氫氧根。 根據不同的應用，SC-1和SC-2前后順序也可顛倒。如果晶片表面不允許有氧化物存在，則 需加入氫氟酸清洗這一步。它可以放在SC-1和SC-2之前進行，或者在兩者之間，或者在 RCA清洗之后。（4）列出硅片表面的4種污染物及其相應的清洗措施顆粒 A:氮氣槍（最簡單的方式）B:晶片刷洗器C:高壓水清洗（去除靜電作用附著的顆粒）有機殘余物：溶劑浸泡

11、池中被去除，例如丙酮或乙醇缺點A: 將晶片表面的溶劑完全烘干非常困難，所以如果可能，會盡量避免用溶劑清洗晶片。B:溶劑經常會有雜質，從而使其本身成為了污染源。無機殘余物 氧化層去除：HF酸去除必要性：A:硅片很容易氧化B:很薄的二氧化硅薄膜足以阻止晶片表面在其它的工藝過程中發生正常的反應。C:可成為絕緣體，從而阻擋晶片表面與導電的金屬層之間良好的電性接觸。常見的清洗溶液是：（熱硫酸氧化劑）（通常的光刻膠去除劑）（5）列出三種使用去離子水沖洗硅片的方法，說明超聲波清洗的作用和機理 溢流式清洗器 噴灑式沖洗 排放式沖洗（6）列出最基本的4種工藝方法增層光刻：光刻是通過一系列生產步驟將晶圓表面薄膜的

12、特定部分除去的工藝。光刻是所有四個基本工藝中最關鍵的 正膠法：開孔 負膠法：留島摻雜：摻雜是將特定量的雜質通過薄膜開口引入晶圓表層的工藝制程 方法：熱擴散（thermal diffusion）和離子注入（implantation） 目的：摻雜工藝的目的是在晶圓表層內建立兜形區熱處理：熱處理是簡單地將晶圓加熱和冷卻來達到特定結果的制程。 特點：在熱處理的過程中，在晶圓上沒有增加或減去任何物質，另外會有一些污染物 汽從晶圓上蒸發。 作用：a. 在離子注入制程后會有一步重要的熱處理。b.金屬導線在晶圓上制成后會有一步熱處理c.通過加熱在晶圓表面的光刻膠將溶劑蒸發掉，從而得到精確的圖形。 目的：晶圓生

13、產過程的成績單。晶圓電測（wafer sort）也就是芯片測試（die sort）。 方法：在測試時，晶圓被固定在真空吸力的卡盤上，并與很薄的探針電測器對準，同時探針與芯片的每一個焊接墊相接觸（7）增層工藝主要包括哪些方式 實現方式分：生長法（氧化工藝、氮化硅工藝）和淀積法（CVD、蒸發工藝、濺射工藝） 第四章 外延工藝 （1）什么叫做外延？外延有哪些特點？定義：在單晶襯底上新生一層單晶膜的技術。以氣相外延為例，則是含外延層材料的物質以氣相形式流向襯底，在高溫下發生化學反應，在單晶襯底上生長出與襯底取向一致的單晶。記作：P/Q（P為外延層）特點：A:生成的晶體結構良好B:摻入的雜質濃度易控制C

14、:可形成接近突變pn結的特點 （2）外延的分類？按工藝分類：A 氣相外延（VPE）利用硅的氣態化合物或者液態化合物的蒸汽，在加熱的硅襯底表面和氫發生反應或自身發生分解還原出硅。B 液相外延（LPE）襯底在液相中，液相中析出的物質并以單晶形式淀積在襯底表面的過程。此法廣泛應用于III-V族化合半導體的生長。原因是化合物在高溫下易分解，液相外延可以在較低的溫度下完成。C 固相外延（SPE） 固體物質通過物理淀積形成的外延層的技術D 分子束外延（MBE）在超高真空條件下，利用薄膜組分元素受熱蒸發所形成的原子或分子束，以很高的速度直接射到襯底表面，并在其上形成外延層的技術。特點：生長時襯底溫度低，外延

15、膜的組分、摻雜濃度以及分布可以實現原子級的精確控制。 按導電類型分類： n型外延：n/n, n/p外延p型外延：p/n, p/p外延按反應室形式：臥式：產量大，設備結構簡單；但是生成的外延層的厚度和電阻率的均勻性較差，外延生長時易出現滑移位錯及片子彎曲。立式：維護容易，外延層的厚度和電阻率的均勻性及自摻雜效應能得到較好的控制；但設備大型化，制造難度大。桶式：較好的防止外延滑移位錯，外延層的厚度和電阻率的均勻性好； 但設備結構復雜，不易維護。 按材料異同分類：同質外延（autoepitaxy）：外延層和襯底為同種材料，例如硅上外延硅。異質外延（heteroepitaxy）：外延層和襯底為不同種材

16、料。例如SOI(絕緣體上硅)是一種特殊的硅片，其結構的主要特點是在有源層和襯底層之間插入絕緣層 埋氧層來隔斷有源層和襯底之間的電氣連接 ) 按電阻率高低分類：正外延：低阻襯底上外延高阻層n/n+反外延：高阻襯底上外延低阻層 按溫度（1000度界）按壓力（常壓、低壓）（3）硅氣相外延的過程？在氣相外延生長過程中，有兩步：質量輸運過程反應劑輸運到襯底表面表面反應過程在襯底表面發生化學反應釋放出硅原子（4）硅氣相外延的原理？通常用的外延反應劑：SiCl4 (*)、SiH2Cl2、 SiH4 、SiHCl3SiCl4外延反應劑：SiCl4 2H2 Si + 4HCl（1200度左右） (生長，腐蝕)H

17、2的作用：A: 運載稀有氣體 B：還原劑SiCl4 Si 2SiCl2 （腐蝕硅）上述兩個反應的綜合結果外延生長的同時伴隨有襯底的腐蝕。（5）外延有何應用？ 雙極型電路A：n/n+外延 B: n/p外延MOS電路 外延膜的主要應用是作為雙極型晶體管的集電極。（6）外延的漂移規律111面上嚴重,偏離24度,漂移顯著減小,常用偏離3度.外延層越厚,偏移越大溫度越高,偏移越小生長速率越小,偏移越小SiCl4 SiH2Cl2 SiH4硅生長-腐蝕速率的各向異型是發生漂移的根本原因. （7）外延的工藝多樣化具有相反導電類型的外延層，在器件工藝中可形成結和隔離區；薄層外延供器件發展等平面隔離和高速電路；選

18、擇外延可取代等平面隔離工藝來發展平面隔離；絕緣襯底上的多層外延工藝可以發展三維空間電路 （8）外延的軟誤差定義：從封裝材料中輻射出的粒子進入襯底產生大量(約106量級)電子-空穴對，在低摻雜MOS襯底中，電子-空穴對可以擴散50m，易受電場作用進入有源區，引起器件誤動作，這就是軟誤差。方法：采用低阻襯底上外延高阻層的外延片，則電子-空穴對先進入襯底低阻層，其擴散長度僅1m，易被復合，它使軟誤差率減少到原來的1/10。第五章 氧化工藝 （1）硅器件中二氧化硅膜的作用？表面鈍化：A 保護器件的表面及內部二氧化硅密度非常高，非常硬，保護器件免于沾污、損傷和化學腐蝕。B 禁錮污染物落在晶圓上的污染物（

19、主要是移動的離 子污染物）在二氧化硅的生長過程中被禁錮在二氧化硅膜中，在那里對器件的傷害最小。摻雜阻擋層（作為雜質擴散的掩蔽膜）A 雜質在二氧化硅中的運行速度低于在硅中的運行速度B 二氧化硅的熱膨脹系數與硅接近絕緣介質：SiO2介電性質良好A :IC器件的隔離和多層布線的電隔離 B :MOSFET的柵電極 C:MOS電容的絕緣介質（2）二氧化硅膜的獲得方法有哪些？A：熱氧化工藝（本課程重點）B：化學氣相淀積工藝C：濺射工藝D：陽極氧化工藝（3）描述熱氧化的基本機理和兩個階段。機理：Si（固態）+ O2 （氣態） SiO2 （固態）（1000 ）熱氧化是在Si/SiO2界面進行，通過擴散與化學反

20、應實現。O2或H2O在生成的二氧化硅內擴散，到達Si/SiO2界面后再與Si反應。結果：硅被消耗而變薄，氧化層增厚。兩個階段： A:線性階段 簡記為：tox=B/AtB：拋物線階段（生長逐漸變慢，直至不可忍受）（4）影響氧化速率的因素？氧化方式（干氧、濕氧或水汽氧化、等離子增強氧化）氣氛：摻氯氣氛增加氧化速率。氣壓：氧化速率與氧化劑分壓成正比。氧化溫度的影響，氧化速率隨溫度升高而增大重摻雜比輕摻雜快硅表面晶向的影響：硅原子密度大的晶面上氧化速率大，R(111)R(110)R(100)。（5）常見的熱氧化生長二氧化硅的方法有哪些？干氧氧化 氣源：干燥氧氣，不能有水分 適用：較薄的氧化層的生長，例

21、如MOS器件的柵極 原理：氧化劑擴散到SiO2/Si界面與硅反應。隨著氧化層的增厚，氧氣擴散時間延長，生長速率減慢。水汽氧化 氣源：氣泡發生器或氫氧合成氣源A:氣泡發生器 缺點： a：水溫易波動 b：氣泡發生器可能成為污染源B:氫氧合成氧化 優點a：容易得到干凈和干燥的氣體 b：氣體流量精確可控 因此是LSI和VLSI中比較理想的氧化技術缺點：易爆炸性（解決辦法：氧氣過量）原理：Si + 2H2O SiO2 + 2H2 （1000度） 濕氧氧化 摻氯氧化 氣態氣源: Cl2 HCl液態氣源: 三氯乙烯C2HCl3（TCE） 氯仿CHCl3（TCA） 都為劇毒物；半導體工業常用HCl，液態也用氯

22、仿A 誘因：薄的MOS柵極氧化要求非常潔凈的膜層，如果在氧化中加入氯，器件的性能和潔凈度都會得到改善。B作用：a：減弱二氧化硅中的移動離子（主要是鈉離子）的沾污影響b：減少硅表面及氧化層的結構缺陷（6）比較干氧化、濕氧化和水汽氧化的特點。干氧氧化和水汽氧化的比較濕氧氧化各項性能介于干氧氧化和水汽氧化之間，其掩蔽能力和鈍化效果都能滿足一般器件的要求（7）為什么要采用摻氯氧化，作用如何？ 若在氧化中加Cl器件性能與潔凈度都會改善 作用：A減弱二氧化硅移動離子（主要鈉離子）玷污影響 B減少硅表面及氧化層結構缺陷第6章 化學氣相淀積工藝（CVD） （1）淀積技術包括哪兩種？根據壓強分：常壓（AP）和低

23、壓（LP）根據反應室壁冷熱分：熱壁和冷壁CVD系統的兩種能量供給源：熱輻射和等離子體（2）用表格的方式描述二氧化硅、多晶硅、氮化硅的性 質、用途、淀積方法（包括方程式、APCVD、LPCVD 或PECVD等）、淀積溫度。（3）LPCVD和APCVD的主要區別？LPCVD有何優勢？LPCVD相對APCVD的特點：增加了真空系統，氣壓在1-10-2Torr之間 低壓下分子自由程長，可以豎放基片 加熱系統一般是電阻熱壁式（4）PECVD的機理？PECVD有何優勢？機理：等離子體由中性原子團、游離基、分子、離子、少量高能電子組成。優勢：可以較低溫度下淀積薄膜，常是低溫與低壓結合（5）多晶硅淀積和外延淀

24、積的主要區別。 硅烷的使用第7章 金屬淀積工藝 （1）金屬薄膜的用途？金屬化的作用？用途在微電子器件與電路中金屬薄膜最重要的用途是作為內電極（MOS柵極和電容器極板）和各元件之間的電連接。在某些存儲電路中作為熔斷絲。用于晶圓的背面（通常是金），提高芯片和封裝材料的黏合力。作用（2）列表比較常見金屬的特性。（3）說明為什么鋁作為通常使用的金屬薄膜， 說明銅作為新一代金屬薄膜的原因。銅膜用途：新一代的金屬化材料，超大規模集成電路的內連線缺點：與硅的接觸電阻高，不能直接使用；銅在硅中是快擴散雜質，能使硅中毒，銅進入硅內改變器件性能；與硅、二氧化硅粘附性差。優點：電阻率低（只有鋁的40-45%） ，導

25、電性較好；抗電遷移性好于鋁兩個數量級； 工藝：濺射鋁膜 用途: 大多數微電子器件或集成電路是采用鋁膜做金屬化材料缺點：抗電遷移性差；耐腐蝕性、穩定性差 ；臺階覆蓋性較差。優點：導電性較好；與p-Si，n+-Si（5*1019 ）能形成良好的歐姆接觸；光刻性好；與二氧化硅黏合性好；易鍵合。工藝：蒸發，濺射（4） VLSI對金屬化的要求是什么？對n+硅和p+硅或多晶硅形成低阻歐姆接觸，即金屬/硅接觸電阻小能提供低電阻的互連引線，從而提高電路速度 抗電遷移性能要好與絕緣體（如二氧化硅）有良好的附著性耐腐蝕易于淀積和刻蝕易鍵合，且鍵合點能經受長期工作層與層之間絕緣要好，不互相滲透和擴散，即要求有一個擴

26、散阻擋層（5） Al-Si接觸的常見問題及解決辦法？常見問題：鋁硅共溶：鋁在硅中溶解度非常小，但硅在鋁中溶解度比較高。退火過程就會共溶鋁硅共熔：兩種物質相互接觸并進行加熱的話，它們的熔點將比各自的熔點低得多。尖楔現象：由共溶現象引起的解決辦法：（6）說明難熔金屬在金屬連線中的作用？雖然電遷移問題和共熔合金問題已經通過采用鋁合金和隔離層的方法得到了解決，然而接觸電阻的問題仍然是一大障礙。難熔金屬及其硅化物有較低的電阻率和接觸電阻，常見的有Ti、W、Ta和Mo 。難熔金屬硅化物常見的有TiSi2、WSi2、TaSi2和MoSi2（7）金屬化的實現方法有幾種？請論述真空濺射方法。 物理淀積（*） A

27、：真空蒸發淀積（較早，金屬鋁線）1） 蒸發過程 被蒸物質從凝聚相轉化為氣相。2）輸運過程 氣相物質在真空系統中的輸運。3）生長過程 氣相分子在襯底上淀積和生長。 必要性：化學因素和高質量淀積層的需要 蒸發設備：蒸發源加熱器 真空泵 裝片裝置 檢測裝置 B：真空濺射淀積（Al-Si合金或Al-Si-Cu合金）定義：濺射淀積是用核能離子轟擊靶材，使靶材原子從靶表面逸出，淀積在襯底材料上的過程。優點：1）成分不變，適合于合金膜和絕緣膜的淀積；2）改善臺階覆蓋性，平面源相對于點源；3）濺射形成的薄膜對表面的黏附性有一定提高；4）容易控制薄膜特性。 LPCVD（難熔金屬）（8）說明金屬CVD的優勢和主要

28、用途。LPCVD可以應用于制作金屬薄膜優勢：不需要昂貴的高真空泵；臺階覆蓋性好；生產效率較高。用途：難控制金屬；難熔金屬。主要是鎢第8章 光刻工藝 （1）什么叫做光刻，光刻有何目的？定義：光刻是圖形復印與腐蝕作用相結合，在晶片表面薄膜上制備圖形的精密表面工藝技術。目的：在介質薄膜（二氧化硅、氮化硅、多晶硅等）、金屬薄膜或金屬合金薄膜上面刻蝕出與掩膜版完全對應的幾何圖形，從而實現選擇性擴散和金屬薄膜布線的目的。（2）光刻技術的圖形轉移分為哪兩個階段？圖形轉移到光刻膠層 圖形從光刻膠層轉移到晶圓層（3）列出光刻工藝的十個步驟，并簡述每一步的目的。表面準備：清潔和干燥晶圓表面涂光刻膠：在晶圓表面均勻

29、涂抹一薄層光刻膠軟烘培：加熱，部分蒸發光刻膠溶劑對準和曝光：掩膜版和圖形在晶圓上精確對準和光刻膠的曝光，負膠是聚合物顯影：非聚合光刻膠的去除硬烘培：對溶劑的繼續蒸發顯影目撿：檢查表面的對準情況和缺陷情況刻蝕：將晶圓頂層通過光刻膠的開口去除光刻膠的去除：將晶圓上的光刻膠層去除最終目檢：表面檢查以發現刻蝕的不規則和其他問題（4）光刻膠的分類，談談正膠和負膠的區別。光刻時接受圖像的介質稱為光刻膠，以光刻膠構成的圖形作為掩膜對薄膜進行腐蝕，圖形就轉移到晶片表面的薄膜上了，所以也將光刻膠稱為抗蝕劑。分類：根據曝光源和用途A 光學光刻膠（主要是紫外線）B 電子抗蝕劑C X-射線抗蝕劑 根據膠的極性 A正膠

30、：膠的曝光區在顯影中除去。正膠曝光時發生光分解反應變成可溶的。使用這種光刻膠時，能夠得到與掩膜版遮光圖案相同的圖形，故稱之為正膠。B負膠：膠的曝光區在顯影中保留，用的較多。具體說來負膠在曝光前對某些有機溶劑（丙酮、丁酮、環己酮）是可溶的，而曝光后發生光聚合反應變成不可溶的。使用這種光刻膠時，能夠得到與掩膜版遮光圖案相反的圖形，故稱之為負膠。 比較： 正膠 負膠 不易氧化 易氧化而使光刻膠膜變薄 成本高 成本低 圖形邊緣整齊、陡直，無溶脹現象 易吸收顯影液而溶漲 分辨率更高 去膠較容易 抗蝕性強于正膠（5）掩膜版的對準法則，說明對準誤差有哪些？把所需圖形在晶圓表面上定位或對準 通過曝光燈或其他輻

31、射源將圖形轉移到光刻膠涂層上對準原則：第一個掩膜版的對準是把掩膜版上的y軸與晶圓上的平邊成90度放置；后續的掩膜版都用對準標記與上一層帶有圖形的掩膜對準。 對準誤差：X或Y方向的平移；轉動（6）描述并比較接觸式光刻、接近式、投影式、步進式 和電子束光刻。接觸式：接觸式光刻機用于分立器件，低集成度和中度集成度的電路。缺點：接觸會損壞掩膜版和較軟的光刻膠層，掩膜版壽命低。接近式：接近式光刻是接觸式光刻機的自然演變。有時也稱軟接觸式。投影式：投影式曝光和接觸式曝光相比有以下優點：a 避免了掩膜版與硅片表面的摩擦，延長了掩膜版的壽命；b 掩膜版的尺寸可以比實際尺寸大得多，克服了小圖形制版的困難；c 消

32、除了掩膜版圖形線寬過小而產生的光衍射效應缺點：光刻設備有許多鏡頭需要特制，設備復雜。步進式：使用帶有一個芯片或幾個芯片圖形的掩膜版逐一對準、曝光，然后移動到下一個曝光場，重復這樣的過程。優點：a 由于每次曝光區域變小分辨率得以提高。b 這種掩膜版比全局掩膜版質量高，因此產生缺陷的數量就更小。生產關鍵：自動對準系統的實現。掩膜版：1:1掩膜版或510倍的掩膜版，5倍最佳。電子束曝光：電子束與光一樣，它的能量也可以使光刻膠發生化學反應，使之感光。 分類：A：光柵掃描式B：矢量掃描式（7）刻蝕的方法分類，刻蝕常見有哪些問題？定義與目的：把顯影后的光刻膠微圖形下層材料的裸露部分去掉，將光刻膠圖形轉移到

33、下層材料上去的工藝叫作刻蝕。要求：保真 最好是各向異性腐蝕，側向腐蝕小 選擇比高均勻性好 清潔 常見：不完全刻蝕 過刻蝕和底切 各向同性刻蝕分類：濕法刻蝕類 沉浸 噴射干法刻蝕類 等離子體（桶形、平面）離子轟擊反應離子刻蝕（RIE）（8）濕法刻蝕的特點；說明二氧化硅和鋁膜的濕法刻蝕方法。定義：濕法刻蝕是化學腐蝕，在腐蝕液中通過化學反應去除窗口薄膜，得到薄膜圖形。特點：A：濕法腐蝕的產物必須是氣體或可溶于腐蝕液的物質。B：一般說來，反應總伴隨著放熱和放氣。優點：A：工藝簡單，無需復雜設備，選擇比高； B：均勻性好缺點：A：各向同性腐蝕；B：分辨率低，自動化難（9）描述等離子體刻蝕和干法去膠的原理

34、等離子體刻蝕原理：真空度在1-10-2托，二氧化硅、氮化硅、多晶硅的腐蝕氣體為氟化物（如CF4），高頻電場將CF4和氧氣的混合氣激發成等離子體狀態，在等離子體中的活性物F、CF等，與薄膜發生化學反應，生成物（揮發性成分）被真空泵排除。干法去膠原理：在去膠機中通入O2，O2被等離子化，其中的活性物質O與光刻膠發生化學反應，膠是有機物，被氧化生成H2O、CO、CO2等氣體，被真空泵排除。第9章 摻雜技術（1）說明用于硅中擴散常見的固態、液態、氣態源。固態源：最原始的淀積源。通常是氧化物B2O3、Sb2O5、P2O5等陶瓷片或粉體，也有用BN。使用固態源的三種方式：A 遠程源（匙）B近鄰源（圓片）C

35、 涂抹源液態源：液態源通常是所需摻雜元素的氯化物或溴化物。例如： POCl3、BBr3氣態源：氣態源通常是氫化物：B2H6、PH3、AsH3、 BCl3，最受歡迎的擴散源方式。（2）擴散的方式有哪三種？填隙式擴散替位式擴散填隙-替位式擴散固相擴散：擴散是一種自然現象，由物質自身的熱運動引起。微電子工藝中的擴散是雜質在晶體內的擴散，因此是一種固相擴散。（3）影響擴散速率的因素有哪些？晶體內雜質濃度梯度；環境溫度；雜質本身結構、性質；晶體襯底的結構。（4）雜質在硅中的擴散過程分為哪兩步，它們分別屬于恒定源擴散還是限定源擴散，請用圖形來說明這兩個擴散過程。（5）為什么要引入離子注入技術，離子注入技術有哪些優勢？原