芯片制造期末复习资料

芯片制造期末复习资料

第一章

（1）谁发明了集成电路? 德国青年工程师Jack Kilby(1959)

（2）分立器件：每个芯片中只含有一个元件的器件。分类：晶体管，二极管，电容器，电阻器等

（3）集成电路：采用一定工艺，把一个电路中所需的晶体管，二极管，电阻，电容，电感等元件及布线连在一起的基片。分类①功能结构：模拟集成电路数字集成电路数/模集成电路。②按集成程度高低：小规模，中，大，超大，甚大。③导电性：双极型，单极型。（4）特征尺寸：特征尺寸即芯片表面电路和特征线宽。特征尺寸越小，单位面积内的晶体管集成程度就越高，速度越快，性能越好，是衡量集成电路设计和制造水平的重要尺度。

第二章

（1）半导体：常温下导电性介于导体和绝缘体之间的材料。

导体：容易导电的物体，即能够让电流通过的材料。

绝缘体：表现出核子对轨道电子的强大束缚，即对电子移动有很大阻碍的材料。（2）常用半导体材料：锗，硅，硒。

（3）制造半导体过程中常用的化学品：酸，碱，溶剂，水

第三章

（1）晶体：原子在整个材料里重复排列成非常固定结构的材料。

非晶体：原子没有固定和周期性排列的材料。

（2）晶体生长的三种方法：直拉法，液体掩盖直拉法，区熔法。

第四章

(1）晶圆生产工艺

①薄膜工艺：是在晶圆表面形成薄膜的加工工艺。薄膜可以是绝缘体，半导体，导体。这些工艺技术是生长二氧化硅膜和沉淀不同材料薄膜。通用的沉淀技术：物理气相沉积（PVD），化学气相沉积（CVD），蒸发和溅射。

②图形化工艺：通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺，又可称为光掩膜，掩膜，光刻或微光刻。是4个基本工艺中最关键的。

③掺杂：将特定量的杂质通过薄膜开口引入晶圆表层的工艺过程。两种方法：热扩散和离子注入

④热处理：简单地将晶圆加热和冷却来达到特定结果的过程。

第五章

（1）洁净室的构成：①空调净化系统：空调机组空气过滤器系统②天花板系统③隔墙④地板：PVC地板，高架地板，防静电地板⑤照明系统。

（2）为什么要控制污染？

污染会改变器件的尺寸，改变表面洁净度，并且/或者造成有凹痕的表面。

（3）水中存在的污染物：溶解的矿物质，颗粒，细菌，有机物，溶解氧，二氧化硅。（4）常见的芯片烘干技术：①旋转淋洗甩干法：晶圆围绕着喷水中心管柱旋转，然后当热氮气从中心管柱喷出时，SRD转换高速旋转，旋转把水从芯片表面甩掉。热氮气去除紧附于芯片表面的小水珠②异丙醇蒸汽蒸干法：当表面带水的芯片悬置于充满蒸汽的液体IPA 贮液罐时，IPA将芯片表面的水取代，IPA蒸汽区周围冷却管使IPA蒸汽中水蒸气凝结，从而去除了水。③表面张力烘干：当芯片从水中被慢慢拿出水面时，水的表面张力产生一种特殊条件，张力吸走表面的水，使芯片变干。

第六章

（1）指出三个工艺良品率的主要测量点：

①晶圆的制造：良品率=晶圆产出数／晶圆投入数

②晶圆中测：良品率=合格芯片数／晶圆上的芯片数

③晶圆封装：良品率=终测合格的封装芯片数／投入封装的合格芯片数

（2）晶圆电测良品率的要素

晶圆直径：生产更大直径的晶圆会使晶圆上完整芯片数呈现更快增长，而且对晶圆电测良品率有积极的影响。

芯片尺寸：增加芯片尺寸而不增加晶圆直径会导致晶圆上完整芯片比例缩小，当芯片尺寸增加时需要增大晶圆直径以维持晶圆电测良品率。

芯片密度：增加芯片尺寸增加芯片密度，电路集成度有升高趋势，这种趋势使任何定缺陷在电路性区域的可能性增加，晶圆电测良品率降低。

边缘芯片数：边缘芯片数量过多，会使晶圆表面很大一部分被不完整芯片覆盖，这些芯片不能工作，降低了电测良品率降低。

制作缺陷密度：制作芯片缺陷密度过大，会降低电测良品率。

（3）整体工艺良品率：（晶圆产出／晶圆投入）*（合格芯片／晶圆上的芯片）*（通过最终测试的封装器件／投入封装的芯片）。

第七章

（1）二氧化硅膜层的三种用途：①做掺杂阻挡层②表面绝缘层③器件中的绝缘部分。（2）水平管式反应炉：从20世纪60年代开始应用，最先应用于锗技术里的扩散工艺，直到发展到如今被称为扩散反应炉，一般称为管式反应炉。从水平管式反应炉发展到了垂直管式反应炉。主要构成：①温度控制系统②反应塞③反应炉④气体柜⑤晶圆清洗台⑥装片台⑦工艺自动化。

（3）快速热处理（RTP）：RTP工艺基于热辐射处理。晶圆被自动放入一个有进气和出气的反应塞中。在内部，加热源在晶圆上面或下面，使晶圆快速加热。热辐射耦合进入晶圆以每秒75摄氏度——125摄氏度的速率达到工艺温度，而且在几秒钟之内可以冷却下来，晶圆本体未被加热，这就叫做RTP。

第八章

（1）光刻工艺的步骤：

①表面准备②涂胶③软烘焙④对准和曝光⑤显影⑥硬烘焙⑦显影检查⑧刻蚀⑨去除光刻胶⑩最终检查

（2）光刻胶的成分与作用

①聚合物：当在光刻胶曝光时，聚合物结构由可溶变成聚合（或反之）

②溶剂：稀释光刻胶，通过旋转涂敷形成薄膜

③感光剂：在曝光过程中控制和／或调节光刻胶的化学反应

④添加剂：各种添加的化学成分实现工艺效果，例如染色

（3）说明烘焙的装置和分类，区别

①对流烘焙箱软烘焙

②移动带式红外烘箱软烘焙

③微波烘焙

④真空烘焙

⑤热板

第九章

（1）显影的目的和方法

目的：通过对未聚合光刻胶的化学分解来使图案显影

方法：①负光刻胶显影②正光刻胶显影③湿法显影④干法（或等离子）显影（2）硬烘焙温度过高的影响

高温烘焙会产生边缘线等不良现象

（3）刻蚀可能存在的三种情况

①不完全刻蚀②过刻蚀③钻蚀

（4）解释等离子体刻蚀原理

采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物而被去除。

第十一章

（1）定义PN结：富含电子的区域（N型区）与富含空穴的区域（P型区）的分界处。（2）固态扩散的目的

①在晶圆表面产生具体掺杂原子的数量（浓度）

②在晶圆表面下的特定位置处形成PN结（或NP结）

③在晶圆表面层形成特定的掺杂原子（浓度）分布

（3）什么叫横向扩散

杂质原子朝各个方向运动，一部分原子进行横向运动，在氧化隔离层下面形成了结（4）扩散工艺的步骤

①第一步为淀积②第二步为推进氧化

（5）扩散源有哪些分类

液态源固态源气态源

（6）什么叫推进氧化