半导体工艺半导体制造工艺试题库1 答案

一、填空题（每空1分，计31分）
1、工艺上用于四氯化硅的提纯方法有 吸附法 和 精馏法 。

2、在晶片表面图形形成过程中，一般通过腐蚀的方法将抗蚀膜图形转移到晶片上，腐蚀的方法有 湿法腐蚀 和 干法腐蚀 。

3、直拉法制备单晶硅的过程是：清洁处理——装炉——加热融化——拉晶，其中拉晶是最主要的工序，拉晶包括 下种 、 缩颈 、放肩、 等径生长 和收尾拉光等过程。

3、抛光是晶片表面主要的精细加工过程，抛光的主要方式有 化学抛光 、 机械抛光 和 化学机械抛光 。

4、掺杂技术包括有 热扩散 、 离子注入 、合金和中子嬗变等多种方法。

5、晶片中的锂、钠、钾等碱金属杂质，通常以 间隙式 （空位式或间隙式）扩散方式在晶片内部扩散，并且这类杂质通常称为 快扩散 （快扩散或慢扩散）杂质。

6、在有限表面源扩散中，其扩散后的杂质浓度分布函数符合 高斯分布函数 ； 而在恒定表面源扩散中，其扩散后的杂质浓度分布函数符合 余误差分布函数 。

7、在离子注入法的掺杂过程中，注入离子在非晶靶中的浓度分布函数满足对称的高斯分布，其浓度最大位于 R P 处。

8、在离子注入后，通常采用退火措施，可以消除由注入所产生的晶格损伤，常用的退火方式有 电子束退火 、 离子束退火 、 激光退火 。

9、根据分凝现象，若K 0＞1，则分凝后杂质集中在 尾部 （头部或尾部）；若K 0＜1，则杂质分凝后集中在 头部 （同上）。

10、把硅片置于氯化氢和氧气的混合气体中进行的氧化，称为 掺氯氧化 。

11、在二氧化硅的热氧化方法中，氧化速度最快的是 干氧氧化 方法。

12、氢氧合成氧化设备中，两个重要的保险装置是 氢气流量保险装置 和 温度保险装置 。

13、工艺中常用的测量二氧化硅厚度的方法有 比色法 和 椭圆偏振光法 。

14、固态源硼扩散中常用的硼源是 氮化硼 ，常用的液态磷源是 三氯氧磷 。

15、箱法扩散在工艺中重要用来进行TTL 电路 隐埋层 的锑扩散。

二、选择题（每题2分，单项多项均有，计12分）
1、 在SiO 2网络中，如果掺入了磷元素，能使网络结构变得更（ A ） （A ）疏松 （B ）紧密 （C ）视磷元素剂量而言
2、 在微电子加工环境中，进入洁净区的工作人员必须注意以下事项（A 、B 、C 、D ）
（A ） 进入洁净区要先穿戴好专用净化工作服、鞋、帽。

（B ） 进入洁净区前先在风淋室风淋30秒，然后才能进入。

（C ） 每周洗工作服，洗澡、理发、剪指甲，不用化妆品。

（D ） 与工作无关的纸张、书报等杂物不得带入。

3、离子注入设备的组成部分有（A 、B 、C 、D ）
（A ）离子源 （B ）质量分析器 （C ）扫描器 （D ）电子蔟射器 4、CVD 淀积法的特点有（A 、C 、D ）
（A ）淀积温度比较低 （B ）吸附不会影响淀积速度
（C ）淀积材料可以直接淀积在单晶基片上 （D ）样品本身不参与化学反应
5、 工艺中消除沟道效应的措施有（A 、B 、C 、D ）
（A ）增大注入剂量 （B ）增大注入速度 （C ）增加靶温 （D ）通过淀积膜注入 6、液态源硼扩散所选用的硼源有（A 、B 、C ） （A ）硼酸三甲脂 （B ）硼酸三丙脂 （C ）三溴化硼 （D ）三氯氧磷
三、判断（每题1分，计10分）
1、Ⅰ号液是碱性过氧化氢清洗液。

（ R ）
2、筛选器是用来去除杂质离子的设备。

（ R ）
3、石墨基座的清洁处理，首先用王水煮沸，再用去离子水冲洗。

（ R ）
4、注入窗口中淀积的二氧化硅薄层是起退沟道的作用。

（ R ）
5、以一般能量注入的重离子，在进入靶片中，以电子阻挡为主。

（ F ）
6、硅烷热分解法淀积中，一旦源变成黄色就不能使用。

（ R ）
7、在二氧化硅氧化膜中，可动钠离子含量要求越高越好。

（ F ）
8、二氧化硅中的宏观缺陷是指用肉眼可以直接观察到的缺陷。

（ R ）
9、氮化硼（BN ）是常用的固态硼杂质扩散源。

（ R ） 10、用四探针法可以测试扩散后的结深。

（ R ）
四、名词解释（每题5分，计20分）
1、杂质分凝
答：杂质在晶体中有一定分布，在固态中和液态中的分布又不一样，在晶体提纯时，利用杂质在晶体固态和液态的分布不一样，进行提纯，将杂质集中在晶体的头部或尾部，达到提纯的
装
订
班级 姓名
学号
成绩 －
学年第 学期 半导
第 学期 半导体制造工艺
半
导体制造工艺
目的。

2、鸟嘴效应
答：硅氧化成二氧化硅后体积会膨胀，所以窗口经热氧化会形成高度为0.55z ox的台阶。

而掩蔽氧化的Si3N4-SiO2图形周边由于受上述台阶的影响而向上翘起，形成所谓的鸟嘴效应。

3、沟道效应
答：在单晶硅中，晶体原子都是严格按照周期性排列，若注入离子垂直入射，离管道两边的硅原子距离都较远，所以受到硅原子碰撞的几率就很小，离子主要以电子碰撞为主，这样，其能力损失就很微弱，离子射程就很深，这句是沟道效应。

4、溅射
答：溅射是制备薄膜的一种方式，它是通过在真空系统中，采用辉光放电，产生等离子体，然后轰击溅射源材料，将源材料上的靶原子打出，沉积在衬底上，从而在衬底上得到一层满足要求的薄膜。

五、简答题（每题8分，计16分）
1、请阐述离子注入掺杂法的优点（至少4点）
答：（1）低温工艺；（2分）
（2）离子通过精细筛选，掺杂纯度高；（2分）
（3）掺杂浓度不受固溶度的限制；（2分）
（4）对注入掩蔽膜的选择较广；（2分）
2、简述进行硅化反应的原因、步骤及原理。

答：金属Al与半导体之间的接触不是很好，接触电阻大，为了改善金属与半导体之间的接触，常常通过在硅表面形成一层金属硅化物，与金属形成合金，以提高接触性能；（3分）
W+2Si Wsi2 （2分）
制备过程：在半导体表面，通过蒸发工艺淀积一层金属W，通过合金，形成金属硅化物，然后再在表面淀积金属铝层，形成金属互联线。

（3分）六、计算题（11分）
已知硅n型外延层的电阻率为0.5Ω·㎝，现用硼离子注入法来形成基区，其能量为60keV，若注入剂量为1015cm-2,试求注入的峰值浓度、结深及注入离子的平均浓度。

(注：由E~△ＲP
曲线可得，当E为60 keV时，查表知△ＲP值为0.05µm。

)
解：由能量为６０Ｋev，可得：△ＲP=0.05µm （1分）
则有N max=0.4Q0/△ＲP=0.4×1×1015/0.05×10-4=8×1019 （3分）
又△ＲP≈0.3ＲP
故：ＲP=△ＲP/0.3≈0.17µm （2分）
又N b=2×1016, 则有
Z j=ＲP+1.414△ＲP(ln(N max/ N b))1／2
=0.7×10-6+10414×0.05×10-6(ln(8×1019/2×1016)) 1／2
=0.86µm （3分）
注入离子的平均浓度为：
Q0/ Z j=1×1015/0.86×10-4（2分）。