电子与通信技术：集成电路工艺原理考试资料（题库版）

电子与通信技术：集成电路工艺原理考试资料（题库版）1、问答题

简述引线框架材料？正确答案：引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关（江南博哥）键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用。引线框架材料的要求为：热匹配，良好的机械性能，导电、导热性能好，使用过程无相变，材料中杂质少，低价，加工特性和二次性能好。2、问答题

简述MCM的概念、分类与特性？正确答案：概念：将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。分类：MCM-L是采用片状多层基板的MCM、MCM-C是采用多层陶瓷基板的MCM、MCM-D是采用薄膜技术的MCM。特性：尺寸小、技术集成度高、数据速度和信号质量高、可靠性高、成本低、PCB板设计简化、提高圆片利用率、降低投资风险。可大幅度提高电路连线密度，增加封装效率；可完成轻、薄、短、小的封装设计；封装的可靠性提升。3、问答题

矩形片式电阻由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？正确答案：基板：基板要具有良好的电绝G8P-1A4PDC12缘性、导热性和机械强度高等特征。一般基板的材科多采用高纯度的（96%）AL203陶瓷。其工艺要求表面平整、划线准确，以确保电阻、电极浆料印制到位。电极：片式电阻器一般都采用三层电极结构，最内层的是内层电极，它是连接电阻体位于中间层的是中间电极，它是镀镍（Ni）层，也被称为阻挡层，其主要作用是提高电阻器在焊接时的耐热性，避免造成内层电极被溶蚀。位于最外层的是外层电极，它也被称为可焊层，该层除了使电极具有良好的可焊性外，还可以起到延长电极保存期的作用。通常，外层电极采用锡一铅（S。-PB.合金电镀而成。电阻膜：电阻膜是采用具有一定电阻率的电阻浆料印制在陶瓷基板上，然后再经过烧结而成的厚膜电阻。保护层：保护层位于电阻膜的外部，主要起保护作用。它通常可以细分为封包玻璃保护膜、玻璃釉涂层和标志玻璃层。4、问答题

插装元器件的结构特点及应用？正确答案：结构特点：插装元器件的管脚都带有引线，引脚从封装两侧引出，适合进行插装，封装材料有塑料和陶瓷两种。插装元器件的引脚节距多为2.54mm，引脚一般在4—64之间。应用：应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。5、填空题

硅片平坦化的四种类型分别是（）、部分平坦化、（）和（）。正确答案：平滑；局部平坦化；全局平坦化6、判断题

成品率是指在一片晶圆上所有芯片中好芯片所占的百分比。正确答案：对7、问答题

其它表面组装元件主要是指哪些元件？这些元件各有什么特点？分别用在哪些场合？正确答案：磁珠，二极管。磁珠特点：是由铁氧体材料和导体线圈组成的叠层型独石结构，因在高温下烧结而成，因而致密性好、可靠性高。磁珠应用场合：广泛应用于开关电源、遥控玩具、传真机、激光打印机及电子钟表等通讯和消费类电子领域。磁珠是EMC设计中常使用的元件，在EMC对策中占重要位置。二极管特点：有单向导电性，片式封装，贴片焊接。二极管应用场合：可分为开关二极管，变容二极管，稳压片式二极管，整流二极管，瞬间抑制二极管，发光二极管，适合于高频、大电流、低电压整流电路以及微波电子混频电路、检波电路、高频数字逻辑电路等。8、判断题

投影掩膜版上的图形是由金属钽所形成的。正确答案：错9、问答题

晶圆的英文是什么？简述晶圆制备的九个工艺步骤。正确答案：Wafer。（1）单晶硅生长：晶体生长是把半导体级硅的多晶硅块转换成一块大的单晶硅。生长后的单晶硅被称为硅锭。可用CZ法或区熔法。（2）整型。去掉两端，径向研磨，硅片定位边或定位槽。（3）切片。对200mm及以上硅片而言，一般使用内圆切割机；对300mm硅片来讲都使用线锯。（4）磨片和倒角。切片完成后，传统上要进行双面的机械磨片以去除切片时留下的损伤，达到硅片两面高度的平行及平坦。硅片边缘抛光修整，又叫倒角，可使硅片边缘获得平滑的半径周线。（5）刻蚀。在刻蚀工艺中，通常要腐蚀掉硅片表面约20微米的硅以保证所有的损伤都被去掉。（6）抛光。也叫化学机械平坦化（CMP），它的目标是高平整度的光滑表面。抛光分为单面抛光和双面抛光。（7）清洗。半导体硅片必须被清洗使得在发给芯片制造厂之前达到超净的洁净状态。（8）硅片评估。（9）包装。10、判断题

光刻的本质是把电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上。正确答案：对11、名词解释

横向扩散正确答案：由于光刻胶无法承受高温过程，扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。当原子扩散进入硅片，它们向各个方向运动：向硅的内部，横向和重新离开硅片。假如杂质原子沿硅片表面方向迁移，就发生了横向扩散。12、判断题

暴露在高温的氧气氛围中，硅片上能生长出氧化硅。生长一词表示这个过程实际是消耗了硅片上的硅材料。正确答案：对13、判断题

西门子工艺生产的硅没有按照希望的晶体顺序排列原子。正确答案：对14、判断题

多晶硅栅的宽度通常是整个硅片上最关键的CD线宽。正确答案：对15、填空题

集成电路的发展时代分为（）、中规模集成电路MSI、（）、超大规模集成电路VLSI、（）。正确答案：小规模集成电路SSI；大规模集成电路LSI；甚大规模集成电路ULSI16、判断题

大马士革工艺来源于一种类似精制的镶嵌首饰或艺术品的图案。正确答案：对17、判断题

反刻是一种传统的平坦化技术，它能够实现全局平坦化。正确答案：错18、判断题

CMP带来的一个显著的质量问题是表面微擦痕。小而难以发现的微擦痕导致淀积的金属中存在隐藏区，可能引起同一层金属之间的断路。正确答案：对19、填空题

在干法刻蚀中发生刻蚀反应的三种方法是（）、（）和（）。正确答案：化学作用；物理作用；化学作用与物理作用混合20、问答题

片式钽电解电容和铝电解电容有什么主要特点和主要差别？正确答案：片式钽电解电容器：是用金属钽做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽表面生成的氧化膜作为介质制成。矩形钽电解电容外壳为有色塑料封装，一端印有深色标志线，为正极，在封面上有电容量的数值及耐压值，一般有醒目的标志，以防用错。铝电解电容：以金属铝为正极，其表面氧化膜作为介质，电解液作为负极的电容，液体电解质片式铝电解电容器的特点：它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理，做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不能接反。21、问答题

载带自动焊的分类及结构特点？正确答案：TAB按其结构和形状可分为Cu箔单层带：Cu的厚度为35-70um，Cu-PI双层带Cu-粘接剂-PI三层带Cu-PI-Cu双金属22、判断题

离子注入是唯一能够精确控制掺杂的手段。正确答案：对23、填空题

淀积膜的过程有三个不同的阶段。第一步是（），第二步是（），第三步是（）。正确答案：晶核形成；聚焦成束；汇聚成膜24、判断题

20世纪90年代初期使用的第一台CMP设备是用样片估计抛光时间来进行终点检测的。正确答案：对25、填空题

刻蚀剖面指的是（），有两种基本的刻蚀剖面（）刻蚀剖面和（）刻蚀剖面。正确答案：被刻蚀图形的侧壁形状；各向同性；各向异性26、判断题

人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。正确答案：对27、判断题

CD越小，源漏结的掺杂区越深。正确答案：对28、填空题

制备半导体级硅的过程：1、（）；2、（）；3、（）。正确答案：制备工业硅；生长硅单晶；提纯29、判断题

溅射是个化学过程，而非物理过程。正确答案：错30、判断题

表面起伏的硅片进行平坦化处理，主要采用将低处填平的方法。正确答案：错31、判断题

在晶片制造中，有两种方法可以向硅片中引入杂质元素，即热扩散和离子注入。正确答案：对32、判断题

掺杂的杂质和沾污的杂质是一样的效果。正确答案：错33、问答题

测试过程4要素？正确答案：检测：确定被测器件（DUT）是否具有或者不具有某些故障。诊断：识别表现于DUT的特定故障。器件特性的描述：确定和校正设计或者测试中的错误。失效模式分析（FMA.：确定引起DUT缺陷制造过程中的错误。34、判断题

纯净的半导体是一种有用的半导体。正确答案：错35、判断题

离子注入物质必须以带电粒子束或离子束的形式存在。正确答案：对36、判断题

各向异性的刻蚀剖面是在所有方向上（横向和垂直方向）以相同的刻蚀速率进行刻蚀。正确答案：错37、问答题

简述模塑料？正确答案：模塑料与常见的热塑性塑料相比，模塑料具有更高的几何尺寸稳定性、更耐极端高热高湿复杂环境、耐化学品腐蚀、高机械强度等特点。其基本构成为：基体（10-30%）（高分子化合物树脂）、环氧树脂、硅酮树脂、1，2-聚丁二烯酯树脂、添加剂（60-90%）、固化剂、催化剂、填充剂（SiO2）、阻燃剂、脱模剂、染色剂。38、判断题

氧化物有两个生长阶段来描述，分别是线性阶段和抛物线阶段。正确答案：对39、判断题

平滑是一种平坦化类型，它只能使台阶角度圆滑和侧壁倾斜，但高度没有显著变化。正确答案：对40、判断题

与APCVD相比，LPCVD有更低的成本、更高的产量以及更好的膜性能，因此应用更为广泛。正确答案：对41、判断题

高阻衬底材料上生长低阻外延层的工艺称为正向外延。正确答案：错42、填空题

硅片上的氧化物主要通过（）和（）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（）。正确答案：热生长；淀积；薄膜43、判断题

多层金属化指用来连接硅片上高密度堆积器件的那些金属层。正确答案：错44、问答题

简述多层印制电路基板制造工艺？正确答案：裁板、内层前处理、压膜、曝光、DES连线、CCD冲孔、AOI检验、VRS确认、棕化、铆钉、叠板、压合、后处理、上PIN、下PIN。45、判断题

芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸，即CD。正确答案：对46、问答题

简述MCM的BGA封装？正确答案：BGA封装适用于MCM封装，能够实现MCM的高密度，高性能。47、判断题

离子注入的缺点之一是注入设备的复杂性。正确答案：对48、问答题

片式电感器的类型主要有几种？其结构各有什么特点？正确答案：片式电感器从制造工艺来分，片式电感器主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。其中，绕线式是传统绕线电感器小型化的产物，叠层式则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。片式电感器现状与发展趋势由于微型电感器要达到足够的电感量和品质因数（Q）比较困难，同时由于磁性元件中电路与磁路交织在一起，制作工艺比较复杂，故作为三大基础无源元件之一的电感器片式化，明显滞后于电容器和电阻器。特点：绕线型它的特点是电感量范围广（mH～H），电感量精度高，损耗小（即Q大），容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等，但不足之处是在进一步小型化方面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值，因而在高频回路中占据一席之地。NLC型适用于电源电路，额定电流可达300mA；NLV型为高Q值，环保（再造塑料），可与NL互换；NLFC有磁屏，适用于电源线。叠层型：它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低。它与绕线片式电感器相比有诸多优点：尺寸小，有利于电路的小型化，磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装；一体化结构，可靠性高；耐热性、可焊性好；形状规整，适合于自动化表面安装生产。薄膜片式：具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面，磁场分布集中，能确保装贴后的器件参数变化不大，在100MHz以上呈现良好的频率特性。编织型：特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。49、判断题

半导体级硅的纯度为99.9999999%。正确答案：对50、问答题

简述引线材料？正确答案：用于集成电路引线的材料，需要注意的特性为电特性、绝缘性质、击穿、表面电阻热特性，玻璃化转化温度、热导率、热膨胀系数，机械特性，扬氏模量、泊松比、刚度、强度，化学特性，吸潮、抗腐蚀。51、判断题

与干法刻蚀相比，湿法腐蚀的好处在于对下层材料具有高的选择比，对器件不会带来等离子体损伤，并且设备简单。正确答案：对52、判断题

栅氧一般通过热生长获得。正确答案：对53、判断题

阻挡层金属是淀积金属或金属塞，其作用是增加上下层材料的附着。正确答案：错54、填空题

选择性氧化常见的有（）和（），其英语缩略语分别为LOCOS和（）。正确答案：局部氧化；浅槽隔离；STI55、填空题

芯片硅片制造厂可以分为6个独立的生产区：扩散区、（）、刻蚀区、（）、（）和抛光区。正确答案：光刻区；注入区；薄膜区56、问答题

倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法？正确答案：蒸镀焊料凸点：蒸镀焊料凸点有两种方法，一种是C4技术，整体形成焊料凸点；电镀焊料凸点：电镀焊料是一个成熟的工艺。先整体形成UBM层并用作电镀的导电层，然后再用光刻胶保护不需要电镀的地方。电镀形成了厚的凸点。印刷焊料凸点：焊膏印刷凸点是一种广泛应用的凸点形成方法。印刷凸点是采用模板直接将焊膏印在要形成凸点的焊盘上，然后经过回流而形成凸点钉头焊料凸点：这是一种使用标准的球形导线键合技术在芯片上形成的凸点方法。可用Au丝线或者Pb基的丝线。化学凸点：化学镀凸点是一种利用强还原剂在化学镀液中将需要镀的金属离子还原成该金属原子沉积在镀层表面形成凸点的方法。57、问答题

简述BGA的安装互联技术？正确答案：安装前需检查BGA焊球的共面性以及有无脱落，BGA在PWB上的安装与目前的SMT工艺设备和工艺基本兼容。先将低熔点焊膏用丝网印制到PWB上的焊区作列上，用安装设备将BGA对准放在印有焊膏的焊区上，然后进行标准的SMT再流焊。58、判断题

离子注入中静电扫描的主要缺点是离子束不能垂直轰击硅片，会导致光刻材料的阴影效应，阻碍离子束的注入。正确答案：对59、问答题

简要说明IC制造的平坦化工艺的作用是什么？主要有哪些方式？并解释各种方式的详细内容。正确答案：在多层布线立体结构中，把成膜后的凸凹不平之处进行抛光研磨，使其局部或全局平坦化。A.关于ECMP（电化学机械研磨方法），其工作步骤如下：首先，用电能使Cu氧化，再用络合剂使之生成Cu的络合物，最终研磨掉Cu络合物。从对加工面进行研磨加工的原理观察，除了Cu的氧化方法之外，ECMP和CMP是同样的，而且加工面获得的平坦度性能也是同等水平。但是，ECMP的必要条件是底座盘应具备导电性。B.关于电解研磨ECP方法，利用电镀的逆反应。从电场集中之处开始进行刻蚀，可获得平滑的研磨加工表面；但是，它能刻蚀平坦的区域只限于突起部分。C.关于化学蚀刻CE构成的平坦化技术，它是把Si的精细加工等领域里使用的各向异性刻蚀用湿式刻蚀法实现的。关于湿式刻蚀法虽然对于平坦化无能为力，但是，若把圆片一面旋转一面加工，则产生各向异性，体现出平坦化能力。60、判断题

CZ直拉法是按照在20世纪90年代初期它的发明者的名字来命名的。正确答案：对61、填空题

CMP是一种表面（）的技术，它通过硅片和一个抛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（），并同时施加（）。正确答案：全局平坦化；磨料；压力62、判断题

化学机械平坦化，简称CMP，它是一种表面全局平坦化技术。正确答案：对63、判断题

旋涂膜层是一种传统的平坦化技术，在0.35μm及以上器件的制造中常普遍应用于平坦化和填充缝隙。正确答案：对64、问答题

硅锭直径从20世纪50年代初期的不到25mm增加到现在的300mm甚至更大，其原因是什么？正确答案：（1）更大直径硅片有更大的表面积做芯片，能够减少硅片的浪费。（2）每个硅片上有更多的芯片，每块芯片的加工和处理时间减少，导致设备生产效率变高。（3）在硅片边缘的芯片减少了，转化为更高的生产成品率。（4）在同一工艺过程中有更多芯片，所以在一块芯片一块芯片的处理过程中，设备的重复利用率提高了。65、判断题

没有CMP，就不可能生产甚大规模集成电路芯片。正确答案：错66、填空题

对芯片互连的金属和金属合金来说，它所必备一些要求是（）、高黏附性、（）、（）、可靠性、抗腐蚀性、应力等。正确答案：导电率；淀积；平坦化67、判断题

二氧化硅是一种介质材料，不导电。正确答案：对68、问答题

简述沟道效应的含义及其对离子注入可能造成的影响如何避免？正确答案：对晶体进行离子注入时，当离子注入的方向与与晶体的某个晶向平行时，一些离子将沿沟道运动，受到的核阻止作用很小，而且沟道中的电子密度很低。受到的电子阻止也很小，这些离子的能量损损失率很低，注入深度就会大于无定形衬底中深度，这种现象称为沟道效应。沟道效应的存在，使得离子注入的浓度很难精确控制，因为它会使离子注入的分布产生一个很厂的拖尾，偏离预计的高斯分布规律。沟道效应降低的技巧：（1）、覆盖一层非晶体的表面层、将硅晶片转向或在硅晶片表面制造一个损伤的表层。（2）、将硅晶片偏离主平面5-10度，也能有防止离子进入沟道的效果。（3）、先注入大量硅或锗原子以破坏硅晶片表面，可在硅晶片表面产生一个随机层。69、判断题

在半导体产业界第一种类型的CVD是APCVD。正确答案：对70、填空题

集成电路的制造分为五个阶段，分别为（）、（）、硅片测试和拣选、（）、终测。正确答案：硅片制造备；硅片制造；装配和封装71、问答题

埋层芯片互联－后布线技术的结构特点及发展趋势？正确答案：结构特点：先布线焊接互联技术：在各类基板上的金属化布线焊区上焊接各类IC芯片，即先布线而后焊接，称为先布线焊接互联技术。埋层芯片互联技术（后布线技术）：先将IC芯片埋置到基板或PI介质层中后，再统一进行金属布线，将IC芯片的焊区与布线金属自然相连。这种芯片焊区与基板焊区间的互联属金属布线的一部分，互连已无任何“焊接”的痕迹。这种先埋置IC芯片再进行金属布线的技术称为后布线技术。发展趋势：埋置芯片互连还可进一步提高电子组装密度，是进一步实现立体封装的一种有效的形式。它的最明显好处是可以消除传统的IC芯片与基板金属焊区的各类焊接点，从而提高电子产品的可靠性。而Si基板除了以上两种埋置芯片互连技术外，还可以利用半导体IC芯片制造工艺，先在Si基板内制作所需的各类有源器件后再布线与各有源器件的焊区互连。在这种内含有源器件的Si基板上再进行多层布线，埋置IC芯片，将有更高的集成度。72、问答题

简述芯片粘结材料？正确答案：通常采用粘接技术实现管芯与底座的连接的材料。要求机械强度、化学性能稳定、导电、导热、热匹配、低固化温度、可操作性。主要的粘结技术为：银浆粘接技术、低熔点玻璃粘接技术、导电胶粘接技术、环氧树脂粘接技术、共晶焊技术。73、填空题

根据氧化剂的不同，热氧化可分为（）、（）和（）。正确答案：干氧氧化；湿氧氧化；水汽氧化74、判断题

世界上第一块集成电路是用硅半导体材料作为衬底制造的。正确答案：错75、填空题

集成电路制造中掺杂类工艺有（）和（）两种。正确答案：热扩散；离子注入76、判断题

虽然直至今日我们仍普遍采用扩散区一词，但是硅片制造中已不再用杂质扩散来制作pn结，取而代之的是离子注入。正确答案：对77、问答题

集成电路测试的分类？正确答案：按测试目的分类：验证测试、生产测试（DMP）、验收测试（避免在系统组装的时候使用有缺陷的器件）、使用测试、参数测试、功能测试、结构测试。按测试内容分类：数字电路测试、模拟电路测试、混合信号电路测试、存储器测试、SOC测试。78、判断题

对正性光刻来说，剩余不可溶解的光刻胶是掩膜版图案的准确复制。正确答案：对79、判断题

有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为光刻区、刻蚀区和扩散区。正确答案：对80、判断题

LPCVD紧随PECVD的发展而发展。由660℃降为450℃，采用增强的等离子体，增加淀积能量，即低压和低温。正确答案：错81、填空题

列出热氧化物在硅片制造的4种用途（）、（）、场氧化层和（）。正确答案：掺杂阻挡；表面钝化；金属层间介质82、问答题

片式瓷介电容器主要有哪几种类型？各有什么主要特点？正确答案：片式瓷介电容器：单层的电极烧结构成陶瓷芯片，再外加电极，形成电容器。多层片式瓷介电容器：由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。83、填空题

单晶硅生长常用（）和（）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（）。正确答案：CZ法；区熔法；硅锭84、填空题

影响CZ直拉法的两个主要参数是（）和（）。正确答案：拉伸速率；晶体旋转速率85、名词解释

蒸发镀膜正确答案：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片（衬底）表面，凝结形成固态薄膜。86、名词解释

化学气相沉积正