微電子工藝技術(shù)復(fù)習(xí)要點(diǎn)答案完整版

1、第四章第四章晶圓制造晶圓制造1CZ法提單晶的工藝流程。說明法提單晶的工藝流程。說明CZ法和法和FZ法。比較單晶硅錠法。比較單晶硅錠CZ、MCZ和FZ三種生長方法的優(yōu)缺三種生長方法的優(yōu)缺點(diǎn)。點(diǎn)。答：答：1、溶硅2、引晶3、收頸4、放肩5、等徑生長6、收晶。CZ法：法：使用射頻或電阻加熱線圈，置于慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的石英坩堝內(nèi)的高純度電子級(jí)硅在1415度融化（需要注意的是熔硅的時(shí)間不宜過長）。將一個(gè)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的夾具的單晶硅籽晶棒逐漸降低到熔融的硅中，籽

2、晶表面得就浸在熔融的硅中并開始融化，籽晶的溫度略低于硅的熔點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，將籽晶緩慢拉出，同時(shí)熔融的硅也被拉出。使其沿著籽晶晶體的方向凝固。籽晶晶體的旋轉(zhuǎn)和熔化可以改善整個(gè)硅錠摻雜物的均勻性。FZ法：法：即懸浮區(qū)融法。將一條長度50100cm的多晶硅棒垂直放在高溫爐反應(yīng)室。加熱將多晶硅棒的低端熔化，然后把籽晶溶入已經(jīng)熔化的區(qū)域。熔體將通過熔融硅的表面張力懸浮在籽晶和多晶硅棒之間，然后加熱線圈緩慢升高溫度將熔融硅的上方部分多晶硅棒開始熔

3、化。此時(shí)靠近籽晶晶體一端的熔融的硅開始凝固，形成與籽晶相同的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)加熱線圈掃描整個(gè)多晶硅棒后，便將整個(gè)多晶硅棒轉(zhuǎn)變成單晶硅棒。CZ法優(yōu)點(diǎn)：法優(yōu)點(diǎn)：①所生長的單晶的直徑較大，成本相對(duì)較低；②通過熱場調(diào)整及晶轉(zhuǎn)，坩堝等工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以較好的控制電阻率徑向均勻性。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：石英坩堝內(nèi)壁被熔融的硅侵蝕及石墨保溫加熱元件的影響，易引入氧、碳雜質(zhì)，不易生長高電阻率單晶。FZ法優(yōu)點(diǎn)：法優(yōu)點(diǎn)：①可重復(fù)生長，提純單晶，單晶純度較CZ法高。②無

4、需坩堝、石墨托，污染少③高純度、高電阻率、低氧、低碳④懸浮區(qū)熔法主要用于制造分離式功率元器件所需要的晶圓。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：直徑不如CZ法，熔體與晶體界面復(fù)雜，很難得到無位錯(cuò)晶體，需要高純度多晶硅棒作為原料，成本高。MCZ：改進(jìn)直拉法優(yōu)點(diǎn)：較少溫度波動(dòng)，減輕溶硅與坩堝作用，降低了缺陷密度，氧含量，提高了電阻分布的均勻性2晶圓的制造步驟【填空】晶圓的制造步驟【填空】答：答：1、整形處理：去掉兩端，檢查電阻確定單晶硅達(dá)到合適的摻雜均勻度。2、切片

5、3、磨片和倒角4、刻蝕5、化學(xué)機(jī)械拋光3.列出單晶硅最常使用的兩種晶向。列出單晶硅最常使用的兩種晶向?！咎羁铡俊咎羁铡看穑捍穑?11和100.4.說明外延工藝的目的。說明外延硅淀積的工藝流程。說明外延工藝的目的。說明外延硅淀積的工藝流程。答：答：在單晶硅的襯底上生長一層薄的單晶層。5.氫離子注入鍵合氫離子注入鍵合SOI晶圓的方法晶圓的方法答：答：1、對(duì)晶圓A清洗并生成一定厚度的SO2層。2、注入一定的H形成富含H的薄膜。3、晶圓A翻轉(zhuǎn)并

6、和晶圓B鍵合，在熱反應(yīng)中晶圓A的H脫離A和B鍵合。4、經(jīng)過CMP和晶圓清洗就形成鍵合SOI晶圓6.列出三種外延硅的原材料，三種外延硅摻雜物【填空】列出三種外延硅的原材料，三種外延硅摻雜物【填空】7、名詞解釋：、名詞解釋：CZ法提拉工藝、法提拉工藝、FZ法工藝、法工藝、SOI、HOT(混合晶向混合晶向)、應(yīng)變硅、應(yīng)變硅答：答：CZ法：法：直拉單晶制造法。FZ法：法：懸浮區(qū)融法。SOI：在絕緣層襯底上異質(zhì)外延硅獲得的外延材料。HOT：使用選

7、擇性外延技術(shù)，可以在晶圓上實(shí)現(xiàn)110和100混合晶向材料。應(yīng)變硅：應(yīng)變硅：通過向單晶硅施加應(yīng)力，硅的晶格原子將會(huì)被拉長或者壓縮不同與其通常原子的距離。第五章第五章熱處理工藝熱處理工藝1.列舉列舉IC芯片制造過程中熱氧化芯片制造過程中熱氧化SiO2的用途？的用途？3.顯影工藝的顯影工藝的3個(gè)過程【填空】個(gè)過程【填空】答：答：顯影、硬烘烤和圖形檢測4.列出列出4種曝光技術(shù)，并說明那種分辨率最高，說明各種曝光技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。種曝光技術(shù)，并說明那

8、種分辨率最高，說明各種曝光技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：答：1、接觸式曝光：、接觸式曝光：分辨率較高，可在亞微米范圍內(nèi)。接觸時(shí)的微粒會(huì)在晶圓上產(chǎn)生缺陷，光刻版的壽命也會(huì)減短。2、接近式曝光：、接近式曝光：光刻板壽命長，分辨率在2UM。3、投影式曝光：、投影式曝光：解決了微粒污染，可以整片曝光，但是分辨率較低。4、步進(jìn)式曝光、步進(jìn)式曝光：分辨率高，nm級(jí)，無微粒污染。但是不能整片曝光，價(jià)格昂貴。步進(jìn)式曝光的分辨率最高。5.光刻工藝的光刻工藝的8道工序

9、道工序答：答：八道工序?yàn)椋壕A清洗、預(yù)烘培和底漆涂敷、光刻膠自旋涂敷、軟烘烤、對(duì)準(zhǔn)和曝光、曝光后烘烤，以及顯影、硬烘烤和圖形檢測6.軟烘烤的目的是什么？列出烘烤過度和不足會(huì)產(chǎn)生什么后果？軟烘烤的目的是什么？列出烘烤過度和不足會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：答：目的：目的：將光刻膠從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，增強(qiáng)光刻膠在晶體表面的附著力。使光刻膠含有5%20%的殘余溶劑。不足后果不足后果:1、光刻膠在后續(xù)工藝中因?yàn)楦街Σ蛔忝撀?、過多的溶劑造成曝光不靈敏3、

10、硬化不足，光刻膠會(huì)在晶圓表面產(chǎn)生微小震動(dòng)，會(huì)在光刻膠上面產(chǎn)生模糊不清的圖像。過度后果：過度后果：光刻膠過早聚合和曝光不靈敏①解釋曝光后烘烤的目的。①解釋曝光后烘烤的目的。PEB（曝光后烘烤）烘烤過度和不足會(huì)產(chǎn)生什么問題？（曝光后烘烤）烘烤過度和不足會(huì)產(chǎn)生什么問題？答：答：目的：目的：降低駐波效應(yīng)不足：不足：無法消除駐波效應(yīng)，影響分辨率。過度：造成光刻膠的聚合作用，影響顯影過程，導(dǎo)致圖形轉(zhuǎn)移失敗。②解釋硬烘烤的目的。光刻膠硬烘烤過度和不足

11、會(huì)產(chǎn)生什么問題？②解釋硬烘烤的目的。光刻膠硬烘烤過度和不足會(huì)產(chǎn)生什么問題？答：答：目的：目的：除去光刻膠內(nèi)的殘余溶劑、增加光刻膠的強(qiáng)度，并通過進(jìn)一步的聚合作用改進(jìn)光刻膠的刻蝕與離子注入的抵抗力。增強(qiáng)了光刻膠的附著力。過度過度：影響光刻技術(shù)的分辨率。不足：光刻膠強(qiáng)度不夠7.什么是駐波效應(yīng)？如何減小駐波效應(yīng)什么是駐波效應(yīng)？如何減小駐波效應(yīng)答：答：駐波效應(yīng)：駐波效應(yīng)：當(dāng)曝光的光纖從光刻膠與襯底的界面反射時(shí)，會(huì)與入射的曝光光線產(chǎn)生干涉，會(huì)使曝光

12、過度和不足的區(qū)域形成條紋狀結(jié)構(gòu)。減小駐波效應(yīng)的辦法：減小駐波效應(yīng)的辦法：1、光刻膠內(nèi)加染料可以減小反射強(qiáng)度。2、經(jīng)驗(yàn)表面淀積金屬薄膜與電介質(zhì)層作為抗反射鍍膜減少晶圓表面的反射。3、采用有機(jī)抗反射鍍膜層。4、通過曝光后烘烤降低。8.名詞解釋：光刻技術(shù)、正光刻膠、負(fù)光刻膠、名詞解釋：光刻技術(shù)、正光刻膠、負(fù)光刻膠、PSM移相掩膜、移相掩膜、OPC光學(xué)臨界校正、離軸照明、浸入光學(xué)臨界校正、離軸照明、浸入式光刻式光刻答：答：光刻技術(shù)：光刻技術(shù)：圖

13、形化工藝中將設(shè)計(jì)好的圖形從光刻板或背縮光刻板轉(zhuǎn)印到晶圓表面的的光刻膠上使用的技術(shù)。正光刻膠：正光刻膠：曝光區(qū)域變軟并最后被溶解。負(fù)膠則相反。PSM移相掩膜：移相掩膜：相移掩膜上的電介質(zhì)層在光刻版上開口部分以間隔的方式形成相移圖形，通過沒有相移涂敷開口部分的光線，會(huì)與通過有相移涂敷開口的光線產(chǎn)生破壞性干涉，相反的相移會(huì)在高密度排列區(qū)形成非常清晰的圖像。Opc光學(xué)臨界校正：光學(xué)臨界校正：補(bǔ)償當(dāng)圖形尺寸和曝光光線尺寸臨近時(shí)所產(chǎn)生的衍射效應(yīng)。離