物理学：半导体材料考试试题

物理学：半导体材料考试试题1、问答题

什么是CMOS技术？什么是ASIC？正确答案：CMOS（互补型金属氧化物半导体）技术：将成对的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）集成在一块硅片上。使集成电路有功耗（江南博哥）低，工作电压范围宽，逻辑摆幅大，使电路抗干扰能力强，隔离栅结构使CMOS器件的输入电阻极大，从而使CMOS期间驱动同类逻辑门的能力比其他系列强得多。ASIC：（ApplicationSpecificIntegratedCircuits）专用集成电路，是指应特定用户要求或特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。优点是：体积小，重量轻，功耗低，可靠性好，易于获得高性能，保密性好，大批量应用时显著降低成本。2、单选

下列不属于工业吸附要求的是（）。A.具有较大的内表面，吸附容量大B.具有一定的机械强度，耐热冲击，耐腐蚀C.不易得，昂贵D.容易再生正确答案：C3、问答题

解释水的去离子化。在什么电阻率级别下水被认为已经去离子化？正确答案：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。18MΩ-cm电阻率级别下水被认为已经去离子化。4、填空题

数字探伤仪测距应使被检部位的最远反射波能够显示在屏幕（）之间。正确答案：6～9格5、问答题

给出投影掩模板的定义。投影掩模板和光掩模板的区别是什么？正确答案：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。6、问答题

什么是外延层？为什么硅片上要使用外延层？正确答案：外延层是指在硅的外延中以硅基片为籽晶生长一薄膜层，新的外延层会复制硅片的晶体结构，并且结构比原硅片更加规则。外延为器件设计者在优化器件性能方面提供了很大的灵活性，例如可以控制外延层掺杂厚度、浓度、轮廓，而这些因素与硅片衬底无关的，这种控制可以通过外延生长过程中的掺杂来实现。外延层还可以减少CMOS器件中的闩锁效应。7、问答题

说明水汽氧化的化学反应，水汽氧化与干氧氧化相比速度是快还是慢？为什么？正确答案：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。8、问答题

描述在硅片厂中使用的去离子水的概念。正确答案：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。DIWater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。9、填空题

金相显微镜（），照明系统，机械系统几部分构成。正确答案：光学系统10、问答题

描述净化间的舞厅式布局。正确答案：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。11、单选

列多晶硅生长过程中需要通入氩气做保护气的是（）.A.加热B.化料C.晶体生长D.冷却正确答案：B12、单选

下列哪一项不是天然水的三大杂质？（）A.悬浮物质B.挥发物质C.胶体物质D.溶解物质正确答案：B13、问答题

X射线的衍射和可见光的反射有什莫不同？正确答案：1x射线的衍射仅有一定数量的入射角能引起衍射，而可见光可在任意的入射角反射2x射线被晶体的原子平面衍射时，晶体表面，晶体内原子平面都参与衍射作用，而可见光仅在物体表面产生反射。14、单选

正常凝固是最宽熔区的区域提纯，在进行第一次熔化过后，能不能进入第二次提纯这个阶段（）.A、能B、不能C、不确定D、有时可以，有时不可以正确答案：A15、问答题

最通常的半导体材料是什么？该材料使用最普遍的原因是什么？正确答案：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.氧化硅的自然生成.16、问答题

什么是无源元件？例举出两个无源元件的例子。什么是有源元件？例举出两个有源元件的例子。正确答案：无源元件：在不需要外加电源的条件下，就可以显示其特性的电子元件。这些元件无论如何和电源相连，都可以传输电流。如电阻，电容。有源元件：内部有电源存在，不需要能量的来源而实行它特定的功能，而且可以控制电流方向，可放大信号。如二极管，晶体管。17、问答题

测试非平衡少数载流子数目的方法？正确答案：（1）瞬态法，也称稳态法，这类方法有光电导衰退法（2）稳态法，也称间接法，这类方法主要有扩散长度法和光磁法.18、问答题

x射线性质都有哪些？正确答案：感光作用，荧光作用，电离作用，穿透能力强。x射线的折射率近视于1，衍射作用。19、单选

在晶体凝固过程中，存在温度梯度的是（）.A.上部和边缘部分B.中部和边缘部分C.上部和底部D.底部和边缘部分正确答案：B20、填空题

电类型测量的具体方法（），三探针法，四探针法，正确答案：冷热探笔法21、单选

下列铸造多晶硅的制备方法中,（）没有坩埚的消耗，降低了成本，同时又可减少杂质污染长度。A.布里曼法B.热交换法C.电磁铸锭法D.浇铸法正确答案：C22、问答题

X射线所必须具备的条件？正确答案：（1.）产生自由电子的电子源。（2.）设置自由电子撞击靶子，用以产生X射线。（3.）施加在阳极和阴极间的高压。（4.）将阴阳极封闭在高真空中，保持两极纯洁。23、问答题

例举并描述6种不同的塑料封装形式。陶瓷封装的两种主要封装方法是什么？正确答案：6种不同的塑料封装形式：（1）双列直插封装（DIP）：典型有两列插孔式管脚向下弯，穿过电路板上的孔。（2）单列直插封装（SIP）：是DIP的替代品，用以减小集成电路组件本体所占据电路板的空间。（3）薄小型封装（TSOP）：广泛用于存储器和智能卡具有鸥翼型表面贴装技术的管脚沿两边粘贴在电路板上相应的压点。（4）西边形扁平封装（QFP）：是一种在外壳四边都有高密度分布的管脚表面贴装组件。（5）具有J性管脚的塑封电极芯片载体（PLCC.（6）无引线芯片载体（LCC.：是一种电极被管壳周围包起来以保持低刨面的封装形式24、问答题

在硅片制造中光刻胶的两种目的是什么？正确答案：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25、问答题

简诉连续X射线谱的特征？正确答案：（1.）当增加X射线管压时，各波长射线的相对强度一至增高，最大强度波长λm和短波限λ0变小。（2.）当管压保持不变，增加管流时，各种波长的X射线相对强度一至增高，但λm和λ0数值大小不变。（3.）当改变阳极靶元素时，各种波长的相对强度随元素的原子序数的增加而增加。26、问答题

产生红外吸收的条件是什么？正确答案：（1）振动频率与红外光谱段的某段频率相等。（2）偶极距的变化。27、单选

当晶体生长的较快，内坩埚中杂质量变少，晶体的电阻率（）.A.上升B.下降C.不变D.不确定正确答案：A28、单选

下列与硼氧复合体缺陷无关的是（）。A、氧B、硼C、温度D、湿度正确答案：D29、问答题

给出使用初级泵和真空泵的理由。正确答案：当真空里的压强减低时，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。30、单选

如果半导体中存在多种杂质，在通常情况下，可以认为基本上属于杂质饱和电离范围，其电阻率与杂质浓度的关系可近似表示为（）.A.1/（NA-ND.eｕpB.1/（NA-ND.eC.up/（NA-ND.eD.1/（NA+ND.eｕp正确答案：A31、单选

（）是影响硅器件成品率的一个重要因素，也是影响器件性能的稳定性和可靠性的重要因素。A.点缺陷B.线缺陷C.面缺陷D.微缺陷正确答案：D32、问答题

描述热氧化过程。正确答案：①干氧：Si＋O2SiO2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+H2OSiO2（固）+H2（气）氧化速度快，氧化层疏松，均匀性差，与光刻胶的粘附性差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33、问答题

X射线衍射与光反射的区别？正确答案：光反射光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象，叫做光的反射。X射线的衍射X射线是一种波长很短（约为20～0.06埃）的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用高能电子束轰击金属“靶”材产生X射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为特征（或标识）X射线。34、问答题

解释铝已经被选择作为微芯片互连金属的原因。正确答案：（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。35、填空题

快速腐蚀时一般不受光照影响，而慢速腐蚀时（）影响比较大。正确答案：光照36、单选

硅的晶格结构和能带结构分别是（）.A.金刚石型和直接禁带型B.闪锌矿型和直接禁带型C.金刚石型和间接禁带型D.闪锌矿型和间接禁带型正确答案：C37、单选

X射线定向法的误差可以控制在范围内，准确度高。（）A.±10＇B.±15＇C.±20＇D.±30＇正确答案：B38、问答题

什么是硅化物？难熔金属硅化物在硅片制造业中重要的原因是什么？正确答案：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。39、单选

半导体工业所用的硅单晶（）是用CZ法生长的。A.70%B.80%C.90%D.60%正确答案：C40、单选

制备单晶硅薄膜方面的主要工艺方法是（）.A.汽-固B.液-固C.固-固D.汽-液正确答案：A41、问答题

例举并描述热生长SiO2–Si系统中的电荷有哪些？正确答案：界面陷阱电荷、可移动氧化物电荷。42、填空题

氧和碳在硅晶体中都呈（）分布。正确答案：螺旋纹状43、问答题

从微观上看，漩涡缺陷与错位缺陷有什么区别？正确答案：漩涡缺陷：微观上漩涡条纹由大量的浅蚀坑组成。是条纹处出现密集的平底浅坑单晶或腐蚀小丘单晶。位错缺陷：它属于线缺陷，一般称为位错线。位错线有一定的长度，它的两端必须终止与晶体的表面上，也可以头尾自己相接构成位错环。44、填空题

目前国内外导电类型测量有两种（），整流效应法。正确答案：温差电动势法45、问答题

例举在线参数测试的4个主要子系统。正确答案：在线参数测试的4个主要子系统为：（1）探针卡接口：是自动测试仪与待测器件之间的接口。（2）硅片定位：为测试硅片，首先要确与探针接触的硅片的探针仪位置。（3）测试仪器：高级集成电路需要能够在测试结构上快速、准确、重复地测量亚微安级电流和微法级电容的自动测试设备，它控制测试过程（4）作为网络主机或客户机的计算机：指导测试系统操作的计算机包括测试软件算法、自动测试设备、用于硅片定位的探查控制软件、测试数据的保存和控制、系统校准和故障诊断。46、问答题

解释光刻胶选择比。要求的比例是高还是低？正确答案：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。47、单选

尽量提高晶转可以改善晶体中杂质分布的径向均匀性，如果晶转过高，会导致固液界面的形状（）。A、形状太凹B、形状太凸C、过于平整D、无变化正确答案：A48、问答题

解释离子束扩展和空间电荷中和。正确答案：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49、填空题

（）是半导体单晶重要电学参数之一，它反映了补偿后的杂质浓度，与半导体中的载流子浓度有直接关系。正确答案：电阻率50、问答题

影响树脂再生的因素有哪些？正确答案：1）再生剂的类型、强度、浓度、用量、流速、酸碱液与离子交换树脂接触的时间等；2）终点PH值得大小；3）离子交换树脂的分离、反洗结果、混合程度、清洁卫生等。51、问答题

对净化间做一般性描述。正确答案：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。52、问答题

STI隔离技术中，为什么采用干法离子刻蚀形成槽？正确答案：采用干法刻蚀，是为了保证深宽比。53、问答题

解释扫描投影光刻机是怎样工作的？扫描投影光刻机努力解决什么问题？正确答案：扫描投影光刻机的概念是利用反射镜系统把有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。54、问答题

砷化镓相对于硅的优点是什么？正确答案：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。55、问答题

例出光刻的8个步骤，并对每一步做出简要解释。正确答案：第一步：气相成底膜处理，其目的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第四步：对准和曝光，把掩膜版图形转移到涂胶的硅片上第五步：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。56、问答题

例举并解释硅中固态杂质扩散的三个步骤。正确答案：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。57、问答题

给出半导体质量测量的定义。例出在集成电路制造中12种不同的质量测量。正确答案：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58、问答题

简述悬浮区熔法检验硅多晶中硼、磷含量的原理.正确答案：利用硅熔体中杂质的分凝效应和蒸发效应，在真空条件下，在硅棒上建立一个熔区，熔区温度为1410℃，并使之从一端移至另一端，以达到提纯和控制杂质的目的。59、问答题

硅片关键尺寸测量的主要工具是什么？正确答案：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，常与其他分析技术结合使用，如EDX或FIB。60、问答题

例举出两种最广泛使用的集成电路封装材料。正确答案：两种最广泛使用的集成电路封装材料是塑料封装和陶瓷封装。61、单选

测量硅中氧浓度常用的方法是（）.A.带电粒子活化法B.熔化分析法C.离子质谱法D.红外光谱分析法正确答案：D62、问答题

为什么晶体管栅结构的形成是非常关键的工艺？更小的栅长会引发什么问题？正确答案：因为它包括了最薄的栅氧化层的热生长以及多晶硅栅的刻印和刻蚀，而后者是整个集成电路工艺中物理尺度最小的结构。多晶硅栅的宽度通常是整个硅片上最关键的CD线宽。随着栅的宽度不断减少，栅结构（源漏间的硅区域）下的沟道长度也不断减少。晶体管中沟道长度的减少增加了源漏间电荷穿通的可能性，并引起了不希望的沟道漏电流。63、问答题

简述离子交换柱的结构？正确答案：离子交换柱也称混床[1]。所谓的离子交换柱，就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交[1]换、脱除。离子交换柱（混床）的分类：混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。64、问答题

什么是印刷电路板？正确答案：印刷电路板（PCB.又称为底板或载体，用焊料将载有芯片的集成电路块粘贴在板上的电路互连，同时使用连接作为其余产品的电子子系统的接口。65、单选

通过（）改变驱动力场，借以控制生长系统中的成核率，这是晶体生长工艺中经常使用的方法。A、温度场B、磁场C、重力场D、电场正确答案：A66、单选

其中不属于多晶硅的生产方法的是（）.A.SiCl4法B.硅烷法C.直拉法D.西门子改良法正确答案：C67、问答题

二氧化硅薄膜在集成电路中具有怎样的应用？正确答案：①器件保护（避免划伤和污染），因sio2致密；②表面钝化（饱和悬挂键，降低界面态；需一定厚度，降低漏电流等）；③用作绝缘介质和隔离（LOCOS，STI）如：隔离（如场氧，需要一定的厚度）、④绝缘栅（膜厚均匀，无电荷和杂质，需干氧氧化）、多层布线绝缘层、电容介质等；⑤选择性扩散掺杂的掩膜68、问答题

从微观上看，漩涡缺陷与位错蚀坑有什么区别？正确答案：漩涡缺陷是浅的平底坑，显微镜下呈白亮的芯，而位错蚀坑是深的尖底坑，显微镜下呈黑三角形。69、问答题

例举硅片制造厂房中的7种玷污源。正确答案：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。70、单选

下列不属于非晶硅优点的是（）.A.制备方法简单B.工艺成本低C.制备温度高D.可大面积制备正确答案：C71、填空题

一般X射线大致具有的性质（），荧光作用，电离作用，穿透能力强，X射线的折射率近似等于1，衍射作用。正确答案：感光作用72、问答题

半导体单晶中的点缺陷包括什么？正确答案：空位、填隙原子、络合体、外来原子。73、问答题

高纯水的测量方法有哪些？有什么优点？正确答案：1静置测量法优点，简单，灵活性大，便于移动。2流动测量法的优点，测量准确性高，可连续测量，应用广泛。74、单选

失效表明离子交换树脂可供交换的（）大为减少。A.Cｌ¯B.NAC.H﹢和OH¯D.CA正确答案：C75、问答题

哪种化学气体经常用来刻蚀多晶硅？描述刻蚀多晶硅的三个步骤。正确答案：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。76、问答题

例举并描述硅片拣选测试中的三种典型电学测试（第十九章）正确答案：硅片拣选测试中的三种典型电学测试：（1）DC测试：第一电学测试是确保探针和压焊点之间良好电学接触的连接性检查。这项检查保证了技术员的测试仪安装正常。（2）输出检查：硅片挑选测试用来测试输出信号以检验芯片性能。主要验证输出显示的位电平（逻辑“1”或高电平，逻辑“0”或低电平），是否和预期的一致。（3）功能测试：功能测试检验芯片是否按照产品数据规范的要求工作。功能测试软件程序测试芯片的所有方面，它将二进制测试图形加入被测器件并验证其输出的正确性。77、单选

一下哪一种属于金刚石结构（）.A.SiB.CuC.FeD.Al正确答案：A78、问答题

冷热探笔法测试硅单晶的原理是什么？正确答案：温差电动势法，温差电流法.79、问答题

解释空气质量净化级别。正确答案：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，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。80、问答题

例举出传统装配的4个步骤。正确答案：传统装配的4个步骤：1.背面减薄；2.分片；3.装架；4.引线键合81、问答题

解释光刻胶显影。光刻胶显影的目的是什么？正确答案：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。82、问答题

例举双大马士革金属化过程的10个步骤。正确答案：（1）SiO2淀积：用PECVD淀积内层氧化硅到希望的厚度。（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，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。83、单选

硅元素的原子序数是（）.A.13B.14C.15D.16正确答案：B84、问答题

单色X射线衍射法的精度收哪些影响？正确答案：X射线束的发散性、X射线束的准直性、转交鼓轮读数轮刻度的精度。85、问答题

例举出硅片厂中使用的五种通用气体。正确答案：氧气（O2）、氩气（Ar）、氮气（N2）、氢气（H2）和氦气（HE.86、填空题

晶体中最邻近的两个平行晶面间的距离称为晶面间距，晶面指数最低的晶面总是具有（）的晶面间距。正确答案：最大87、单选

光图定向法结果直观，操作（），误差（）。A．简单较大B．复杂较大C．简单较小D．复杂较小正确答案：A88、填空题

四探针法测试，C的大小取决于四探针的（）和针距。正确答案：排列方式89、问答题

光刻和刻蚀的目的是什么？正确答案：光刻的目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上，而刻蚀的目的是在硅片上无光刻胶保护的地方留下永久的图形。即将图形转移到硅片表面。90、单选

固相晶化是指非晶硅薄膜在一定的保护气中，在（）摄氏度以上进行常规热处理。A、300B、400C、500D、600正确答案：B91、填空题

目前测定硅单晶中的氧，碳含量最常用的方法（）收法。正确答案：红外吸92、问答题

伸缩振动与弯曲振动的频率哪个高？正确答案：从振动频率和能量看，伸缩振动高。93、问答题

缺陷显示的意义？正确答案：显示漩涡缺陷，检测体层错，位错，晶体原有的滑移，掺杂剂或杂志浓度周期性变化形成的电阻率条纹等。94、问答题

影响硅单晶电化学腐蚀速度的因素有哪些？正确答案：腐蚀液的成分、电极电位、缓冲剂的影响、腐蚀处理的温度和搅拌的影响、光照的影响。95、单选

下列不属于三氯氢硅性质的是（）。A、无色透明B、易燃易爆C、不易挥发和水解D、有刺激性气味正确答案：C96、问答题

光刻中采用步进扫描技术获得了什么好处？正确答案：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。97、问答题

叙述氮化硅的湿法化学去除工艺。正确答案：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。如果这一层氮氧化硅没有去掉，或许就不能均匀地去除氮化硅。98、问答题

什么是色相色谱法？正确答案：以气体为流动相的柱色谱分离技术。99、名词解释

填充薄膜正确答案：用金属薄膜填充通孔以便在两层金属间形成电连接。100、问答题

什么是结深？正确答案：硅片中p型杂质和n型杂质相遇的深度被称为结深。101、问答题

解释投射电子能显微镜。正确答案：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。102、填空题

当任何一种高速运动的（）与一块金属物质相撞时，都会产生X射线。正确答案：带电粒子103、问答题

离子源的目的是什么？最常用的离子源是什么？正确答案：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104、名词解释

互连正确答案：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。105、问答题

描述金属复合层中用到的材料？正确答案：采用三明治金属结构，包括：（1）淀积Ti，使钨塞和下一层金属良好键合，层间介质良好键合；（2）Al，Au合金，加入铜抗电迁移；（3）TiN作为下一次光刻的抗反射层；106、问答题

用冷热探笔法测量P型半导体时，为什么冷端带正电，热端带负电？正确答案：样品为P型材料，载流子的热运动速度与温度有关，热区的空穴热运动速度大，冷区的空穴热运动速度小。因此，热端向冷端运动的空穴将比反向运动的空穴多，这样产生了空穴热运动的扩散流。热运动扩散流把一部分空穴的热端带到冷端，于是热端空穴比平衡浓度低，而冷端则出现多余的空穴，其结果形成了冷热两端电荷的积累，热端缺乏电荷带负电，冷端积累了电荷带正电。107、问答题

将圆柱形的单晶硅锭制备成硅片需要哪些工艺流程？正确答案：整形处理，切片，磨片和倒角，刻蚀，抛光，清洗，硅片评估，包装。108、问答题

例举出芯片厂中6个不同的生产区域并对每一个生产区域做简单描述。正确答案：芯片厂中通常分为扩散区、光刻区、刻蚀区、离子注入区、薄膜生长区和抛光区6个生产区域：扩散区是进行高温工艺及薄膜积淀的区域，主要设备是高温炉和湿法清洗设备；②光刻区是芯片制造的心脏区域，使用黄色荧光管照明，目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上；③刻蚀工艺是在硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形；④离子注入是用高压和磁场来控制和加速带着要掺杂的杂质的气体；高能杂质离子穿透涂胶硅片的表面，形成目标硅片；⑤薄膜生长主要负责生产各个步骤中的介质层与金属层的淀积。⑥抛光，即CMP（化学机械平坦化）工艺的目的是使硅片表面平坦化。109、问答题

什么是薄膜？例举并描述可接受的薄膜的8个特性。正确答案：薄膜：指某一维尺寸远小于另外两维上的尺寸的固体物质。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、好的粘附性（避免分层、开裂致漏电）110、问答题

红外光谱法在氧、碳测试中受哪些影响？正确答案：半峰宽对测量的影响、样品表面情况的影响、光照面积的影响、晶格吸收的影响、载流子吸收的影响、表面薄膜的影响、多次反射修正的影响、测试温度的影响。111、填空题

测出的就是点接触外表面的导电类型。要求（），无氧化层，清洁无油污。正确答案：表面无反型层112、填空题

半导体晶体缺陷可以分为（）和微观缺陷，以及点阵应变和表面机械损伤。正确答案：宏观缺陷113、问答题

光电导衰退法分为哪几种?都有什么优点?正确答案：可分为高频光电导和直流光电导；高频光电导的优点，无须切割成一定的几何形状，样品较少受到污染，测试方法简单，得到广泛应用。直流光电带衰退法的优点，测量精度高。测量下限比高频光电衰退法低。114、问答题

简述光图定向的基本原理。正确答案：当平行光入射到处理后的硅单晶上，形成反射再次反射光路上放置一光屏，先出晶体的光像。根据晶体反射光像的对称性以及光图中心的偏离角，可以确定晶体的生长方向和晶体的晶向偏离角度。115、问答题

金相显微镜的构成？正确答案：由光字系统，照明系统，机械系统三部分组成。116、问答题

例举并描述薄膜生长的三个阶段。正确答案：（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。117、问答题

例举得到半导体级硅的三个步骤。半导体级硅的纯度能达到多少？正确答案：第一步：用碳加热硅石来制备冶金级硅第二步：通过化学反应将冶金级硅提纯以生成三氯硅烷第三步：利用西门子方法，通过三氯硅烷和氢气反应来生产半导体级硅纯度能达到99.99999999%118、问答题

例举并描述光刻中使用的两种曝光光源。正确答案：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。119、问答题

解释什么是暗场掩模板。正确答案：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。120、单选

直拉单晶中氧含量头部和尾部相比（）。A.较高B.相同C.较低D.无法判断正确答案：A121、问答题

影响氧化速度的因素有哪些？正确答案：掺杂物、晶体晶向、压力、温度、水蒸气。122、填空题

目前常用的测量非平衡半导体晶体载流子寿命表的方法，一般可分为两大类，（），稳态法（间接法）。正确答案：瞬态法(直接法)123、问答题

晶半导体中的缺陷都有哪些？正确答案：微观缺陷：点缺陷，残缺陷，杂志缺陷。宏观缺陷：小角度晶界和系属结构，位错排与星形结构，杂质析出与夹杂物。124、填空题

曲线未被平衡欠超高一般应不大于（）mm，困难条件下不大于60mm。正确答案：40125、问答题

测定晶体取向的方法？正确答案：1从晶体外观判断2根据单晶棱线的位置3依据解理面或碎裂面4根据腐蚀坑的形态确定126、单选

用冷热探笔法测量（）半导体时，冷端带正电，热端带负电。A.P型B.NC.PN型D.以上皆不是正确答案：A127、填空题

硅半导体的导电过程存在（）和空穴两种载流子。正确答案：电子128、单选

参杂硼元素的半导体是（）.A.p型半导体B.本征半导体C.N型半导体D.pn结正确答案：A129、填空题

电阻率条纹上没有微缺陷蚀坑，宏观上看不见小白点，腐蚀面为镜面，这是（）和电阻率条纹最重要的区别。正确答案：漩涡花纹130、问答题

按构成集成电路基础的晶体管分类可以将集成电路分为哪些类型？每种类型各有什么特征？正确答案：分为三种，双极集成电路，MOS集成电路，双极-MOS（BiMOS）集成电路。双极集成电路：采用的有源器件是双极晶体管，特点：速度高，驱动能力强，但功耗大，集成能力低。MOS集成电路：采用的有源器件是MOS晶体管，特点：输入阻抗高，抗干扰能力强，功耗小，集成度高。双极-MOS（BiMOS）集成电路：同时包含双极和MOS晶体管，特点：综合了速度高，驱动能力强，抗干扰能力强，功耗小，集成度高的优点，但制造工艺复杂。131、问答题

定义刻蚀速率并描述它的计算公式。为什么希望有高的刻蚀速率？正确答案：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。132、问答题

什么是硅片的自然氧化层？由自然氧化层引起的三种问题是什么？正确答案：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：①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。②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。③对半导体性能和可靠性有很大的影响133、问答题

影响谱带（位移）的因素有哪些？说明其影响规律和原因？正确答案：（1）质量效应，对于同族元素，由于彼此质量差别大，随着原子质量的增加，它们与同一元素形成的化学键的吸收带波数明显减小。（2）化学键强度的影响，同一周期元素，电负性越大，化学键强度越大，因而随着电负性增大，它们与同一元素形成的化学键的吸收波数增大。（3）物质状态的影响，分子间距气态>液态>固态，因而分子间作用增大及与之相应的振动频率降低。134、问答题

例举并描出旋转涂胶的4个基本步骤。正确答案：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，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。135、问答题

描述曝光波长和图像分辨率之间的关系。正确答案：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。136、填空题

光电导衰退法是目前应用最广的方法，它有（）和直流光电导之分。正确答案：高频光电导