微电子工艺答案,整理好的了

1、1.1.保护器件避免划伤和沾污 2. 限制带电载流子场区隔离（表面钝化） 3. 栅氧或存储单元结构中的介质材料 4.掺杂中的注入掩蔽5.金属导电层间的电介质 6.减少表面悬挂键 2.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.、1.干氧：SiO2 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

2、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.掺杂物、晶体晶向、压力、温度、水蒸气5.界面陷阱电荷、可移动氧化物电荷6.工艺腔、硅片传输系统、气体分配系统、尾气系统、温控系统 4. 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.1. (1)薄膜

3、：指某一维尺寸远小于另外两维上的尺寸的固体物质。 .（2）.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（ 导致衬底变形, .好的粘附性        避免分层、开裂致漏电）2.（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

4、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.答：.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） ILD1：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.答：膜淀积技术分类 化学方法 （1）CVD a.APC

5、VD(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 (2)电镀：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)

6、5.答：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.答：（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，

7、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)TiO3.7.答：（1）CVD、化学气相淀积（Chemical Vapor Deposition）是指利用热 能、辉光放电等离子体或其它形式的能源，使气态物质在固体 的热表面上发生化学反应并在该表面上淀积，形成稳定的固态 物质的工艺过程。 （2）低压CVD（LPCVD）装片； 炉子恒温并对反应室抽真空到1.3

8、 Pa ；充N2 气或 其它惰性气体进行吹洗；再抽真空到1.3 Pa ；完成淀积；关闭所有气流，反应室重新抽到1.3 Pa ；回充N2 气到常压，取出硅片。 （3）等离子体增强CVD（PECVD）淀积温度低，冷壁等离子体反应，产生颗粒少，需要 少的清洗空间等等离子体辅助CVD的优点。 （4）VPE气相外延：硅片制造中最常用的硅外延方法是气相外延，属于CVD范畴。在温度为800-1150的硅片表面通过含有所需化学物质的气体化合物，就可以实现气相外延。 （5）BPSG：

9、 硼磷硅玻璃（boro-phospho-silicate-glass，BPSG）：   这是一种掺硼的SiO2玻璃。可采用CVD方法（SiH4+O2+PH3+B2H6，400oC450oC）来制备。BPSG与PSG（磷硅玻璃）一样，在高温下的流动性较好，广泛用作为半导体芯片表面平坦性好的层间绝缘膜8.答 ：1、质量传输限制淀积速率 淀积速率受反应物传输速度限制，即不能提供足够的反应物到衬底表面，速率对温度不敏感（如高压CVD）。 2、反应速度限制淀积速率 淀积速率受反应速度限制，这是由于反应温度或压力过低(传输速率

10、快)，提供驱动反应的能量不足，反应速率低于反应物传输速度。 可以通过加温、加压提高反应速度。9.答：2）用TEOS(正硅酸乙酯）-臭氧方法淀积SiO2 Si（C2H5O4）8O3 SiO210H2O8CO2 优点：a、低温淀积； b、高的深宽比填隙能力； c、避免硅片表面和边角损伤； 1.(1)掺杂是把杂质引半导体材料的近体结构中，以改变它的电学性质（如电阻率）,并使掺入的杂质数量和分布情况都满足要求。   (2)常用的掺杂杂质：硼（p型）、磷（n型）、锑（n型）、砷（n型）。 2、硅

11、片中p型杂质和n型杂质相遇的深度被称为结深  3.硅中固态杂质扩散的三个步骤：   (1)预淀积:表面的杂质浓度浓度最高，并随着深度的加大而减小，从而形成梯度。这种梯度使杂质剖面得以建立   (2)推进:这是个高温过程，用以使淀积的杂质穿过硅晶体，在硅片中形成期望的结深   (3)激活:这时的温度要稍微提升一点，使杂质原子与晶格中的硅原子键合形成替位式杂质。这个过程激活了杂质原子，改变了硅的电导率。 4.离子注入的优点：   (1)精确控制杂质含

12、量和分布  （2）很好的杂质均匀性  （3）对杂质穿透深度有很好的控制  （4）产生单一离子束  （5）低温工艺  （6）注入的离子能穿透薄膜  （7）无固溶度极限   离子注入的缺点：  （1）高能杂质离子轰击硅原子将对晶体结构产生损伤  （2）注入设备的复杂性 5.（1）离子源：待注入物质必须以带电粒子束或离子束的形式存在。注入离子在离子源中产生 （2）引出电极（吸极）和离子分析器：

13、传统注入机吸极系统收集离子源中产生的所有正离子并使它们形成粒子束，离子通过离子源上的一个窄缝得到吸收。  （3）加速管：为了获得更高的速度，出了分析器磁铁，正离子还要再加速管中的电场下进行加速  （4）扫描系统扫描在剂量的统一性和重复性方面起着关键租用。  （5）工艺室-离子束向硅片的注入发生在工艺腔中。 6.目的：使待注入的物质以带电粒子束的形式存在   最常用的源：Freeman离子源和Bernas离子源 7. 由于电荷之间的相互排斥，所以一束仅包括正电荷的离子束本身是不稳定的，容

14、易造成离子束的膨胀即离子束的直径在行进过程中不断的增大，最终导致注入不均匀。离子束可以用二次电子中和离子的方法缓解，被称为空间电荷中和1. 正性光刻把与掩膜版上相同的图形复制到硅片上，负性光刻把与掩膜版上图形相反的图形复制到硅片表面，这两种基本工艺的主要区别在于所用的光刻胶的种类不同。正刻胶在进行曝光后留下来的的光刻胶在曝光前已被硬化，它将留在硅片表面，作为后步工艺的保护层，不需要改变掩膜版的极性，并且负性光刻胶在显影时会变形和膨胀，所以正胶是普遍使用的光刻胶传统的I线光刻胶，深紫外光刻胶2. 暗场掩膜版是指一个掩膜版，它的石英版上大部分被铬覆盖，并且不透光3. 第一步：气相成底膜处理，其目的

15、是增强硅片和光刻胶之间的粘附性。    第二步：旋转涂胶，将硅片被固定在载片台上，一定数量的液体光刻胶滴在硅片上，然后硅片旋转得到一层均匀的光刻胶图层    第三步：软烘，去除光刻胶中的溶剂 4.    第四步：对准和曝光，把掩膜版图形转移到涂胶的硅片上 5.    第五步：曝光后烘培，将光刻胶在100到110的热板上进行曝光后烘培    第六步：显影，在硅片表面光刻胶中产生图形 6.

16、   第七步：坚膜烘培，挥发掉存留的光刻胶溶剂，提高光刻胶对硅片表面的粘附性 7.    第八步：显影后检查，检查光刻胶图形的质量，找出有质量问题的硅片，描述光刻胶工艺性能以满足规范要求4. 一，将掩膜版图案转移到硅片表面顶层的光刻胶中    二，在后续工艺中，保护下面的材料5. 1，分滴，当硅片静止或者旋转得非常缓慢时，光刻胶被分滴在硅片上    2，旋转铺开，快速加速硅片的旋转到一高的转速使光刻胶伸展到整个硅片表面  3，

17、旋转甩掉，甩去多余的光刻胶，在硅片上得到均匀的光刻胶胶膜覆盖层    4，溶剂挥发，以固定转速继续旋转已涂胶的硅片，直至溶剂挥发，光刻胶胶膜几乎干燥 6. 减少曝光光源的波长对提高分辨率非常重要，波长的越小 图像的分辨率就越高 图像就越精确7. 汞灯，高压汞灯，电流通过装有氙汞气体的管子产生电弧放电，这个电弧发射出一个特征光谱，包括240纳米到500纳米之间有用的紫外辐射准分子激光，准分子是不稳定分子 是有惰性气体原子和卤素构成 只存在与准稳定激发态8. 分辨率和焦深9. 扫描投影光刻机的概念是利用反射镜

18、系统把有1:1图像的整个掩膜图形投影到硅片表面，其原理是，紫外光线通过一个狭缝聚焦在硅片上，能够获得均匀的光源，掩膜版和带胶硅片被放置在扫描架上，并且一致的通过窄紫外光束对硅片上的光刻胶曝光 由于发生扫描运动，掩膜版图像最终被光刻在硅片表面。 扫描光刻机主要挑战是制造良好的包括硅片上所有芯片的一倍掩膜版10. 增大了曝光场，可以获得较大的芯片尺寸，一次曝光可以多曝光些芯片，它还具有在整个扫描过程调节聚焦的能力11. 投影掩膜版是一种透明的平板，在它上面有要转印到硅片上光刻胶层的图形。投影掩膜版只包括硅片上一部分图形，而光掩膜版包含了整个硅片的芯片阵列并且通过单一曝光转印图形

19、12. 光刻胶显影是指用化学显影液溶解由曝光造成的光刻胶的可溶解区域，其主要目的是把掩膜版图形准确复制到光刻胶中13. 光刻胶选择比是指显影液与曝光的光刻胶反应的速度快慢，选择比越高，反应速度越快，所以要比例高14. 连续喷雾显影，旋覆浸没显影  显影温度，显影时间，显影液量，硅片洗盘，当量浓度，清洗，排风1. 刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀是把硅片表面曝露于气态中产生的等离子体，等离子体通过光刻胶中开出的窗口，与硅片发生物理或化学反应（或这两种反应），从而去掉曝露的表面材料，一般用于亚微米尺寸。 湿法刻蚀中，液体化学试剂（如酸、碱和溶剂等）以化学方式去除

20、硅片表面的材料，一般用于尺寸较大的情况下（大于3微米）。 2.刻蚀速率=T/t（A/min）   T=去掉材料的厚度    t=刻蚀所用的时间 高的刻蚀速率，可以通过精确控制刻蚀时间来控制刻蚀的厚度。 3.刻蚀选择比SR=EF/Er               EF=被刻蚀材料的速率     

21、60;    Er=掩蔽层材的刻蚀速率     干法刻蚀的选择比低    高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料，一个高选择比的刻蚀工艺不刻蚀下面一层材料并且保护的光刻胶也未被刻蚀。 4.干法刻蚀的主要目的是完整地把掩膜图形复制到硅片表面上。 干法刻蚀的优点：1.刻蚀剖面是各向异性，具有非常好的侧壁剖面控制 2.好的CD控制 3.最小的光刻胶脱落或粘附问题  4.好的片内、片间、批次间的刻蚀均匀性

22、0; 5.较低的化学制品使用和处理费用    缺点：对层材料的差的刻蚀选择比、等离子体带来的器件损伤和昂贵的设备 5.在纯化学机理中，等离子体产生的反应元素（自由基和反应原子）与硅片表面的物质发生应。物理机理的刻蚀中，等离子体产生的带能粒子（轰击的正离子）在强电场下朝硅片表面加速，这些离子通过溅射刻蚀作用去除未被保护的硅片表面材料。6.基本部件：发生刻蚀反应的反应腔，一个产生等离子体的射频电源，气体流量控制系统，去除刻蚀生成物和气体的真空系统。 氟刻蚀二氧化硅，氯和氟刻蚀铝，氯，氟和溴刻蚀硅，氧去除光刻胶 7.EC

23、R反应器在110毫托的工作压力下产生很密的等离子体。它在磁场环境中采用2.45GHZ微波激励源来产生高密度等离子体。ECR反应器的一个关键点是磁场平行于反应剂的流动方向，这使自由电子由于磁力的作用做螺旋运动。当电子的回旋频率等于所加的微波电场频率时，能有效地把电能转移到等离子体中的电子上。这种振荡增加了电子碰撞的可能性，从而产生高密度的等离子体，获得大的离子流。这些反应离子朝硅片表面运动并与表面层反应而引起刻蚀反应。 8.多晶硅等离子刻蚀用的化学气体通常是氯气、溴气或二者混合气体。  刻蚀多晶硅的三步工艺：1.预刻蚀，用于去除自然氧化层、硬的掩蔽层和表面污染物来获

24、得均匀的刻蚀。 2.接下来的是刻至终点的主刻蚀。这一步用来刻蚀掉大部分的多晶硅膜，并不损伤栅氧化层和获得理想的各向异性的侧壁剖面。 3.最后一步是过刻蚀，用于去除刻蚀残留和剩余多晶硅，并保证对栅氧化层的高选择比。这一步应避免在多晶硅周围的栅氧化层形成微槽。 9.去除氮化硅使用热磷酸进行湿法化学剥离掉的。这种酸槽一般始终维持在160°  C左右并对露出的氧化硅具有所希望的高选择比。用热磷酸去除氮化硅是难以控制的，通过使用检控样片来进行定时操作。在曝露的氮化硅上常常会形成一层氮氧化硅，因此在去除氮化硅前，需要再HF酸中进行短时间处理。如果

25、这一层氮氧化硅没有去掉，或许就不能均匀地去除氮化硅1. （1）互连:由导电材料，如铝、多晶硅和铜制成的连线将电信号传输到芯片的不同部分。互连也被用于芯片上器件和器件整个封装之间的金属连接。（2）接触:硅芯片内部的器件与第一金属层间在硅片表面的连接。（3）通孔:穿过各种介质从某一金属层到毗邻金属层形成电通路的开口。（4）填充薄膜:用金属薄膜填充通孔以便在两层金属间形成电连接2. 答：金属用于硅片制造的七个要求：1.导电率：为维持电性能的完整性，必须具有高电导率，能够传导高电流密度。2.粘附性：能够粘附下层衬底，容易与外电路实现电连接。与半导体和金属表面连接时接触电阻低。 3.淀积：易于

26、淀积并经相对的低温处理后具有均匀的结构和组分（对于合金）。能够为大马士革金属化工艺淀积具有高深宽比的间隙。4.刻印图形/平坦化：为刻蚀过程中不刻蚀下层介质的传统铝金属化工艺提供具有高分辨率的光刻图形；大马士革金属化易于平坦化。5.可靠性：为了在处理和应用过程中经受住温度循环变化，金属应相对柔软且有较好的延展性。6.抗腐蚀性：很好的抗腐蚀性，在层与层之间以及下层器件区具有最小的化学反应。7.应力：很好的抗机械应力特性以便减少硅片的扭曲和材料失效，比如断裂、空洞的形成和应力诱导腐蚀。3. 答：（1）铝与P型硅及高浓度N型硅均能形成低欧姆接触；（2）电阻率低 (3）与SiO2粘附性强，无需

27、粘附层-铝很容易和二氧化硅反应，加热形成氧化铝；（4）能单独作为金属化布线，工艺简单；（5）能用电阻丝加热蒸发，工艺简单；（6）铝互连线与内引线键合容易；（7）能轻易淀积在硅片上，可用湿法刻蚀而不影响下层薄膜。综上所述，在硅IC制造业中，铝和它的主要过程是兼容的，电阻低，可不加接触层、粘附层和阻挡层等，工艺简单，产品价格低廉。4. 答：1.电阻率的减小。在20时，互连金属线的电阻率从铝的2.65-减小到铜的1.678-，减少RC延迟，增加芯片速度；2.减少了功耗。减少了线的宽度，降低了功耗；3.更高的集成密度。更窄的线宽，允许更高密度的电路集成，这意味着需要更少的金属层。4.良好的抗电迁徙性能

28、。铜不需要考虑电迁徙问题。5.更少的工艺步骤。用大马士革方法处理铜具有减少工艺步骤20%到30%的潜力。5. 答：阻挡层金属是淀积金属或金属塞，作用是阻止层上下的材料互相混合。     可接受的阻挡层金属的基本特征是：好的阻挡扩散特性；高电导率具有很低的欧姆接触电阻；与半导体和金属接触良好；抗电迁移；膜薄和高温下稳定性好；抗腐蚀和氧化。通常用作阻挡层的金属是一类具有高熔点且被认为是难熔的金属。在硅片制造业中，用于多层金属化的普通难熔金属有钛、钨、钽、钼、钴和铂。难溶金属已经被用于硅片制造业，如双极工艺的肖特基势垒二极管的形成。钛钨和氮化钛也是两

29、种普通的阻挡层金属材料，它们禁止硅衬底和铝之间的扩散。6. 答：硅化物是难熔金属与硅反应形成的金属化合物，是一种具有热稳定性的金属化合物，并且在硅/难熔金属的分界面具有低的电阻率。难熔金属硅化物的优点和其作用：1、降低接触电阻，2、作为金属与有源层的粘合剂。3、高温稳定性好，抗电迁移性能好4、可直接在多晶硅上淀积难熔金属，经加温处理形成硅化物，工艺与现有硅栅工艺兼容。7. 答：在RF溅射系统中，等离子体是由RF场而非DC场产生的。RF频率通常为13.56MHz，加在靶电极的背面并通过电容耦合到前面。等离子体中的电子和离子都处在RF场得作用之下，但由于高频的缘故，电子的响应最强烈。腔体和电极的作

30、用像一个二极管产生大量的电子流，导致负电荷堆积在靶电极上。这些负电荷（自由偏置产生）吸引正的氩离子引起对绝缘或非绝缘靶材料的溅射。硅片能够被电偏置在与氩离子不同的场势。加在硅片上的偏置引起氩原子直接轰击硅片。RF偏置允许露在外面的硅片被刻蚀和清理。实际上，由于RF溅射系统的溅射产额不高，导致它的淀积速率低，因此应用受到限制。有靶发射的许多二次电子穿过放射区，对等离子体的产生没有贡献。如果这些电子被限制与离子碰撞，导致更多的离子产生以轰击靶，那么它的溅射率将高得多。在硅片制造业中为克服低效率，并取得高的金属淀积速率，磁控溅射的概念需要发展8. 答：（1）SiO2淀积:用PECVD淀积内层氧化硅到

31、希望的厚度。（2）SiN刻蚀阻挡层淀积:厚250?的SiN刻蚀阻挡层被淀积在内层氧化硅上。SiN需要致密，没有针孔，因此使用HDPCVD。（3）确定通孔图形和刻蚀:光刻确定图形、干法刻蚀通孔窗口进入SiN中，刻蚀完成后去掉光刻（4）淀积保留介质的SiO2:为保留层间介质，PECVD氧化硅淀积。（5）确定互连图形:光刻确定氧化硅槽图形，带胶。在确定图形之前将通孔窗口放在槽里。（6）刻蚀互连槽和通孔。（7）淀积阻挡层金属:在槽和通孔的底部及侧壁用离子化的PCVD淀积钽和氮化钽扩散层。（8）淀积铜种子层:用CVD淀积连续的铜种子层，种子层必须是均匀的并且没有针孔。（9）淀积铜填充:用ECD淀积铜填充

32、，即填充通孔窗口也填充槽。（10）用CMP清除额外的铜：用化学机械平坦清除额外的铜。9. ：CMP：通过比去除低处图形更快的速率去除高处图形以获得均匀表面，是一种化学和机械作用结合的平坦化过程。它通过硅片和一个跑光头之间的相对运动来平坦化硅片表面，在硅片和抛光头之间有磨料，并同时施加压力。CMP设备也常称为抛光机。在一台抛光机中，硅片放在一个硅片固定器或载片头上，并面向转盘上的抛光垫。硅片和抛光垫之间的相对运动由设备制造商进行不同的控制。大部分抛光机都采用旋转运动或轨道运动1. 答：最通常的半导体材料是硅。原因：1.硅的丰裕度;2.更高的融化温度允许更高的工艺容限;3.更宽的工作温度范围;4.

33、氧化硅的自然生成.2. 答：砷化镓具有比硅更高的电子迁移率，因此多数载流子也移动得比硅中的更快。砷化镓也有减小寄生电容和信号损耗的特性。这些特性使得集成电路的速度比由硅制成的电路更快。GaAs器件增进的信号速度允许它们在通信系统中响应高频微波信号并精确地把它们转换成电信号。硅基半导体速度太慢以至于不能响应微波频率。砷化镓的材料电阻率更大，这使得砷化镓衬底上制造的半导体器件之间很容易实现隔离，不会产生电学性能的损失。3. 答：去离子水:在半导体制造过程中广泛使用的溶剂，在它里面没有任何导电的离子。DI Water的PH值为7，既不是酸也不是碱，是中性的。它能够溶解其他物质，包括许多离子

34、化合物和供价化合物。当水分子（H2O)溶解离子化合物时，它们通过克服离子间离子键使离子分离，然后包围离子，最后扩散到液体中。4. 答：氧气（O2)、氩气（Ar)、氮气（N2）、氢气（H2）和氦气（He)5. 答：净化间是硅片制造设备与外部环境隔离，免受诸如颗粒、金属、有机分子和静电释放（ESD)的玷污。一般来讲，那意味着这些玷污在最先进测试仪器的检测水平范围内都检测不到。净化间还意味着遵循广泛的规程和实践，以确保用于半导体制造的硅片生产设施免受玷污。6. 答：自然氧化层:如果曝露于室温下的空气或含溶解氧的去离子水中，硅片的表面将被氧化。这一薄氧化层称为自然氧化层。硅片上最初的自然氧化层生长始于

35、潮湿，当硅片表面暴露在空气中时，一秒钟内就有几十层水分子吸附在硅片上并渗透到硅表面，这引起硅表面甚至在室温下就发生氧化。自然氧化层引起的问题是：将妨碍其他工艺步骤，如硅片上单晶薄膜的生长和超薄氧化层的生长。另一个问题在于金属导体的接触区，如果有氧化层的存在，将增加接触电阻，减少甚至可能阻止电流流过。对半导体性能和可靠性有很大的影响7. 答：硅片制造厂房中的七中沾污源：（1）空气:净化级别标定了净化间的空气质量级别，它是由净化室空气中的颗粒尺寸和密度表征的；（2）人:人是颗粒的产生者，人员持续不断的进出净化间，是净化间沾污的最大来源；（3）厂房:为了是半导体制造在一个超洁净的环境中进行，有必要采

36、用系统方法来控制净化间区域的输入和输出；（4）水:需要大量高质量、超纯去离子水，城市用水含有大量的沾污以致不能用于硅片生产。去离子水是硅片生产中用得最多的化学品（5）工艺用化学品:为了保证成功的器件成品率和性能，半导体工艺所用的液态化学品必须不含沾污；（6）工艺气体:气体流经提纯器和气体过滤器以去除杂质和颗粒；（7）生产设备:用来制造半导体硅片的生产设备是硅片生产中最大的颗粒来源。8. 答：净化级别标定了净化间的空气质量级别，它是由净化室空气中的颗粒尺寸和密度表征的。这一数字描绘了要怎样控制颗粒以减少颗粒玷污。净化级别起源于美国联邦标准2009.如果净化间级别仅用颗粒数来说明，例如1级净化间，

37、则只接受1个0.5um的颗粒。这意味着每立方英尺中尺寸等于或大于0.5um的颗粒最多允许一个。9. 答：净化间的舞厅式布局为大的制造间具有10000级的级别，层流工作台则提供一个100级的生产环境。10. 答：用以制造去离子水的去离子化过程是指，用特制的离子交换树脂去除电活性盐类的离子。18M-cm电阻率级别下水被认为已经去离子化。11. 答：工业标准湿法清洗工艺称为RCA清洗工艺，由美国无线电公司（RCA）于20世纪60年代提出。RCA湿法清洗由一系列有序的浸入两种不同的化学溶液组成：1号标准清洗液（SC-1）和2号标准清洗液（SC-2）。SC-1的化学配料为NH4OH/H2O2/H2O这三

38、种化学物按1:1:5到1：2：7的配比混合，它是碱性溶液，能去除颗粒和有机物质，SC-1湿法清洗主要通过氧化颗粒或电学排斥起作用。SC-2的组分是HCL/H2O2/H2O,按1：1：6到1：2：8的配比混合，用于去除硅片表面的金属。改进后的RCA清洗可在低温下进行，甚至低到45摄氏度12. 硅片清洗步骤：(1)H2SO4/H2O2(piranha):有机物和金属；(2)UPW清洗（超纯水）:清洗；(3)HF/H2O（稀HF）:自然氧化层；(4)UPW清洗:清洗；(5)NH4OH/H2O2/H2O(SC-1):颗粒；(6)UPW清洗:清洗；(7)HF/H2O:自然氧化层；(8)UPW清洗:清洗；

39、(9)HCL/H2O2/H2O(SC-2):金属；(10)UPW清洗:清洗；(11)HF/H2O:自然氧化层；(12)UPW清洗:清洗；(13)干燥:干燥1. 半导体质量测量定义了硅片制造的规范要求，以确保满足器件的性能和可靠性。 集成电路制造中的12种不同的质量测量：1.膜厚2.方块电阻3.膜应力4.折射率5.掺杂浓度6.无图形表面缺陷7.有图形表面缺陷8.关键尺寸9.台阶覆盖 10.套刻标记11.电容-电压特性12.接触的角度2. 硅片关键尺寸测量的主要工具是扫描电子显微镜（SEM），它能放大10万到30万倍，这明显高于光学显微镜，用扫描电子显微镜观测硅片的横截面部分能提供缺陷的信息，常与

40、其他分析技术结合使用，如EDX或FIB。3. ：TEM把加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的电子碰撞而电子与样品中的原子的碰撞而改变方向，从而产生立体角散射，散射角的大小与样品的密度、厚度有关，因此可以形成明暗不同的影像。TEM是惟一定量测量硅片上一些非常小特征尺寸的测量工具4. 四种真空范围：（1）低级真空:气流主要是由分子间碰撞产生的（也称滞留），压强高得足以机械型压力测量仪测量。（2）中级真空:范围是1托到10e-3托。（3）高级真空:气体分子间很少有碰撞。（4）超高级真空:是高级真空的延伸，通过对真空腔的设计和材料的严格控制尽量减少不需要的气体成分。 5. 答：当真空

41、里的压强减低时，气体分子间的空间加大了，这成为气体流过系统及在工艺腔内产生等离子体的重要因素。而初级泵可以去除腔内99.99%的原始空气或其他成分，高级真空泵用来获得压力范围10e-3托到10e-9托的高级和超高级真空。6. 答：IC生产过程中的5种不同电学测试：（1）IC设计验证:描述、调试和检验新的芯片设计，保证符合规格要求，是在生产前进行的。（2）在线参数测试:为了监控工艺，在制作过程的早期（前端）进行的产品工艺检验测试。在硅片制造过程中进行。（3）硅片拣选测试（探针）:产品功能测试，验证每一个芯片是否符合产品规格。在硅片制造后进行。（4）可靠性:集成电路加电并在高温下测试，以发现早期失效（有时候，也在在线参数测试中进行硅片级的可靠性测试）。在封装的IC进行。（5）终测:使用产品规格进行的产品功能测试。在封装的IC进行。7. 答：五个进行在线参数测试的理由为：(1）鉴别工艺问题:硅片制造过程中工艺问题的早期鉴定（而不是等到已经完成了硅片制造才发现有问题进行测试。（2）通过/失效标准:依据通过/失效标准决定硅片是否继续后面的制造程序。（3）数据收集:为了改进工艺，收集硅片数据以评估工艺倾向（如沟道长度的改变）。（4）特殊测试:在需要的时候评估特殊性能参数