2012级微电子工艺学试卷(A卷)参考答案

华中科技大学光学与电子信息学院考试试卷(A卷)

2014～2015学年度第一学期

课程名称：微电子工艺学考试年级：2012级

考试时间：2015 年1 月28 日考试方式：开卷

学生姓名学号专业班级

一、判断下列说法的正误，正确的在后面括号中划“√”，错误的在后面括号中划“×”(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

1、随着器件特征尺寸不断缩小、电路性能不断完善、集成度不断提高，互连线所占面积已成为决定芯片面积的主要因素，互连线导致的延迟已可与器件门延迟相比较，单层金属互连逐渐被多层金属互连取代。(√)

2、采用区熔法进行硅单晶生长时，利用分凝现象将物料局部熔化形成狭窄的熔区，并令其沿锭长从一端缓慢地移动到另一端，重复多次使杂质被集中在尾部或头部，使中部材料被提纯。区熔法一次提纯的效果比直拉法好，可以制备更高纯度的单晶。(×)

3、缺陷的存在对微电子器件利弊各半：在有源区不希望有二维和三维缺陷，而在非有源区的缺陷能够吸引杂质聚集，使邻近有源区内杂质减少，是有好处的。(√)

4、光刻胶的灵敏度是指完成曝光所需最小曝光剂量(mJ/cm2)，由曝光效率决定(通常负胶比正胶有更高曝光效率) 。灵敏度大的光刻胶曝光时间较短，但曝光效果较差。(×)

5、无论对于PMOS还是NMOS器件，要得到良好受控的阈值电压，需要控制氧化层厚度、沟道掺杂浓度、金属半导体功函数以及氧化层电荷。(√)

6、半导体掺杂中掺入的杂质必须是电活性的，能提供所需的载流子，使许多微结构和器件得以实现。掺杂的最高极限由杂质固溶度决定，最低极限由硅晶格生长的杂质决定。(√)

7、离子注入过程是一个平衡过程，带有一定能量的入射离子在靶材内同靶原子核及其核外电子碰撞，逐步损失能量，最后停下来。(×)

8、溅射仅是离子对物体表面轰击时可能发生的四种物理过程之一，其中每种物理过程发生的几率取决于入射离子的剂量。(√)

9、等离子体刻蚀的优点是刻蚀速率较高、刻蚀选择性较好和刻蚀损伤较低，缺点是存在各向异性倾向。

(×)

10、MOS器件中的轻掺杂漏(LDD，Lightly Doped Drain)结构提供了一个从沟道到重掺杂源漏区的过渡，从而降低漏端电场，消除热载流子效应。同时，通过减小源漏结面向沟道区的结面积，抑制短沟效应。

(√)

二、选择填空。(本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只一个选项正确。)

1、重离子每次碰撞传输给靶的能量较大，散射角小，获得大能量的位移原子还可使许多原子移位。注入离子的能量损失以核碰撞为主。同时，射程较短，在小体积内有较大损伤。重离子注入所造成的损伤( B) 。

A. 区域大，密度大

B. 区域小，密度大

C. 区域小，密度小

D. 区域大，密度小

2、Ⅲ、Ⅴ族元素在硅中的扩散运动是建立在杂质与空位相互作用的基础上的，掺入的施主或受主杂质诱导出了大量荷电态空位，从而(A) 。

A. 增强了扩散系数

B. 减小了扩散系数

C. 增强了活化能

D. 增强了振动频率

3、与普通的硅单晶衬底相比，SOI衬底有许多独特的优点。目前有多种工艺方法可用于形成SOI结构，但不包括(D) 。

A. 注氧隔离(SIMOX)

B. SOS外延和横向超速(ELO)外延

C. 介质隔离(DI)和硅片键合

D. pn结隔离

4、砷化镓高温氧化一般会导致薄膜(C)，电绝缘作用和对半导体表面的保护作用较差，因此在砷化镓工艺中很少用其氧化物。

A. 生长速率过低

B. 氧化时间过长

C. 不能按合理的化学计量比生成

D. 不能与基体紧密附着

5、当杂质掺杂浓度较低时，假设扩散系数与掺杂浓度和位置无关，我们可以在两种不同的边界条件和初始条件(分别称为恒定源或有限源条件)下对费克(Fick)第二定律求分析解，得到杂质的余误差函数分布和高斯函数分布。在进行扩散层的设计和估算时，通常可以根据对杂质表面浓度的要求不同，确定应该采用哪一种函数分布形式：(A) 。

A. 当表面浓度为固溶度时，意味着该分布是余误差分布

B. 当表面浓度较低时，意味着该分布是经过长时间的推进过程，是余误差分布

C. 当表面浓度为固溶度时，意味着该分布是高斯分布

D. 当表面浓度较高时，意味着该分布是经过长时间的推进过程，是高斯分布

6、接触和接近式曝光系统工作于近场Fresnel 衍射区域。由于衍射效应，光线“弯折”离开孔径边缘，造成孔径边缘之外的某些光刻胶曝光，同时孔径区域内光强分布呈现“波纹”。为了减小衍射效应的影响，接触和接近式曝光系统通常采用(D) 。

A. 相干光源，单波长曝光

B. 非相干光源，单波长曝光

C. 相干光源，多波长曝光

D. 非相干光源，多波长曝光

7、LPCVD淀积的某些薄膜，均匀性和台阶覆盖等方面比APCVD系统好，且污染较少，投片量大，成本低；主要缺点是(D)仍偏高，不适用于多层布线的绝缘介质膜及金属化后表面钝化膜的制备。

A. 淀积压力

B. 淀积时间

C. 淀积速率

D. 淀积温度

8、无论衬底表面有什么样的(D)，淀积薄膜都能保持均匀的厚度的薄膜淀积称为保形台阶覆盖，反之称为非保形台阶覆盖。保形台阶覆盖与淀积膜种类、反应系统类型、淀积条件、图形尺寸等有关。

A. 界面电荷

B. 遮蔽物质

C. 界面化学组成

D. 非平坦图形

9、局部氧化(local oxidation of silicon，LOCOS)隔离同时解决了器件隔离和寄生器件形成两个问题，工艺简单易行，且隔离密度显著高于p-n结隔离。缺点是表面有高台阶，使后续工艺的台阶覆盖差，影响光刻质量；形成鸟嘴(bird’s beak)，(C) 。

A. 减小器件表观宽度

B. 增加器件表观宽度

C. 减小器件有效宽度

D. 增加器件有效宽度

10、微电子工艺中对刻蚀的要求包括：能得到想要的形状(斜面还是垂直图形)；过腐蚀最小(一般要求过腐蚀10％，以保证整片刻蚀完全)；(B)；均匀性和重复性好；表面损伤小和清洁、经济、安全等。

A. 各向异性好

B. 选择性好

C. 各向同性好

D. 刻蚀速率快