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半导体工艺设计与芯片制造技术问题答案全.doc
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半导体工艺设计与芯片制造技术问题答案全.doc
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常用术语翻译
有源区
有源器件
退火
常压化学气相淀积
!〔生产线〕后端工序
"# $ 双极 # $
%&'(焊线,引线
)$*硼磷硅玻璃
+ 沟道长度
,-'化学气相淀积
,,.#化学机械平坦化
,'大马士革工艺
,' 淀积
,'/扩散
,' 掺杂浓度
,"'01'干法氧化
,%10外延层
,)刻蚀速率
,+2& 制造
-1'栅氧化硅
,3&0集成电路可靠性
- word.zl-
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0'层间介质〔3!〕
离子注入机
磁控溅射
# 金属有机化学气相淀积
"&'印刷电路板
%'等离子体增强
)抛光
+45射频溅射
- 绝缘体上硅〔$ 3〕
第一章 半导体产业介绍
1. 什么叫集成电路?写出集成电路开展的五个时代及晶体管的数量?
(15 分)
集成电路:将多个电子元件集成在一块衬底上,完成一定的电路或系统功能。
集成电路 芯片6元件数 产业周期
无集成 ,,+"-年前
小规模$$3到--世纪"-年代前期
中规模#$3-到----世纪"-年代到%-年代前期
大规模!$3---到,-万 -世纪%-年代前期到后期
超大规模!$3,-万到,--万 -世纪%-年代后期到)-年代后期
甚大规模7!$3大于,--万 -世纪+-年代后期到现在
2. 写出 IC 制造的5个步骤?(15 分)
82硅片准备
822&硅片制造
826硅片测试和拣选
&0'9装配和封装
5终测
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3. 写出半导体产业开展方向?什么是摩尔定律?(15 分)
开展方向:提高芯片性能——提升速度关键尺寸降低:集成度提高:研发采用新材料,降低功耗。
提高芯片可靠性——严格控制污染。
降低本钱——线宽降低、晶片直径增加。
摩尔定律指:3的集成度将每隔一年翻一番。
,+%年被修改为: 3的集成度将每隔一年半翻一番。
4. 什么是特征尺寸 ?(10 分)
最小特征尺寸,称为关键尺寸〔,〕常用于衡量工艺难易的标志。
5. 什么是 More moore 定律和 More than Moore 定律?(10
分)
;##〞指的是芯片特征尺寸的不断缩小。
从几何学角度指的是为了提高密度、性能和可靠性在晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸的继
续缩小。
与此关联的构造改善等非几何学工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的
电性能。
;#<#〞指的是用各种方法给最终用户提供附加价值,不一定要
缩小特征尺寸如从系统组件级向集成或准确的封装级$或芯片级$转
移。
6. 名词解释:high-k; low-k; Fabless; Fablite; IDM;
Foundry;Chipless(20 分)
=9:高介电常数。
(=9:低介电常数。
5&:3设计公司,只设计不生产。
5&:轻晶片厂,有少量晶圆制造厂的3公司。
3#:集成器件制造商 3#=3'#20,从晶
圆之设计、制造到以自有品牌行销全球皆一手包办。
5'0:标准工艺加工厂或称专业代工厂商。
:既不生产也不设计芯片,而是设计3内核,授权给半导体公司使用。
7. 例举出半导体产业的 8 种不同职业并简要描述. (15 分)
,硅片制造技师:负责操作硅片制造设备。一些设备维护以及工艺和设备的根
本故障查询。
设备技师:查询故障并维护先进设备系统,保证在硅片制造过程中设备能正
确运行。
设备工程师:从事确定设备设计参数和优化硅片生产的设备性能。
工艺工程师:分析制造工艺和设备的性能以确定优化参数设置。
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实验室技师:从事开发实验室工作,建立并进展试验。
":成品率6失效分析技师:从事与缺陷分析相关的工作,如准备待分析的材料
并操作分析设备以确定在硅片制造过程中引起问题的根源。
%成品率提高工程师:收集并分析成品率及测试数据以提高硅片制造性能。
)设施工程师:为硅片制造厂的化学材料、净化空气及常用设备的根底设施提
供工程设计支持。
第二章 半导体材料特性 第五章 半导体制
造中的化学品 第六章 硅片制造中的玷污控
制
1.最通常的半导体材料是什么?该材料使用最普遍的原因是什么?
〔第二章〕〔10 分〕
答:最通常的半导体材料是硅。原因:,硅的丰裕度>更高的融化
温度允许更高的工艺容限>更宽的工作温度范围>氧化硅的自然生
成
2.砷化镓相对于硅的优点是什么?〔第二章〕〔5 分〕
答:砷化镓具有比硅更高的电子迁移率,因此多数载流子也移动得
比硅中的更快。砷化镓也有减小寄生电容和信号损耗的特性。这些
特性使得集成电路的速度比由硅制成的电路更快。* 器件增进
的信号速度允许它们在通信系统中响应高频微波信号并准确地把它
们转换成电信号。硅基半导体速度太慢以至于不能响应微波频率。
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砷化镓的材料电阻率更大,这使得砷化镓衬底上制造的半导体器件
之间很容易实现隔离,不会产生电学性能的损失。
3.描述在硅片厂中使用的去离子水的概念。〔第五章〕〔5 分〕
答:去离子水?在半导体制造过程中广泛使用的溶剂,在它里面没有
任何导电的离子。3@8 的 A 值为 %,既不是酸也不是碱,是
中性的。它能够溶解其他物质,包括许多离子化合物和供价化合物。
当水分子〔A 溶解离子化合物时,它们通过克制离子间离子键使
离子别离,然后包围离子,最后扩散到液体中。
4.例举出硅片厂中使用的五种通用气体。〔第五章〕〔5 分〕
答:氧气〔 、氩气〔、氮气〔B〕、氢气〔A〕和氦气
〔A
5.对净化间做一般性描述。〔第六章〕〔10 分〕
答:净化间是硅片制造设备与外部环境隔离,免受诸如颗粒、金属、
有机分子和静电释放〔$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。
6.什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?〔第六章〕〔10 分〕
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pyhm63
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