IC集成电路基本知识( 二 )


IC工艺
    1. 硅集成电路制造工艺主要由哪几个工序组成?
    1) 图形转换:将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上; 2) 掺杂:根据设计的需要 , 将各种杂质掺杂在需要的位置上 , 形成晶体管、接触等; 3) 制膜:制作各种材料的薄膜 。
    2. 制版的目的是什么?图形发生器(PG-pattern generator)是做什么用的设备
    制版是通过图形发生器完成图形的缩小和重复 。 在设计完成集成电路的版图以后 , 设计者得到的是一组标准的制版数据 , 将这组数据传送给图形发生器(一种制版设备) , 图形发生器(PG-pattern generator)根据数据 , 将设计的版图结果分层的转移到掩模版上(掩模版为涂有感光材料的优质玻璃板) , 这个过程叫初缩 。
    3. 图形转换工序由哪些步骤组成?
    光刻与刻蚀工艺 。
    4. 为什么说光刻(含刻蚀)是加工集成电路微图形结构的关键工艺技术?光刻工艺包括哪些步骤?
    光刻是加工集成电路微图形结构的关键工艺技术 , 通常 , 光刻次数越多 , 就意味着工艺越复杂 。 另—方面 , 光刻所能加工的线条越细 , 意味着工艺线水平越高 。 光刻工艺是完成在整个硅片上进行开窗的工作 。 过程如下:
    1) 打底膜(HMDS粘附促进剂 , 六甲基乙硅烷(HMDS)) , 2)涂光刻胶 ,  3) 前烘 ,  4)对版    曝光 ,  5)显影 ,  6)坚膜 ,   7)刻蚀:采用干法刻蚀(Dry Etching) , 8)去胶:化学方法及干法去胶 。
    5. 说明光刻三要素的含义 。
    光刻三要素:光刻胶、掩膜版和光刻机 。
    6. 正性胶(光致分解)和负性胶(光致聚合)各有什么特点?在VLSI工艺中通常使用那种光刻胶? AZ-1350 系列是正胶还是负胶?
    正胶:曝光后可溶 , 负胶:曝光后不可溶 。
    正胶的主要优点是分辨率高 , 在VLSI工艺中通常使用正胶 。 AZ-1350 系列是正胶 。
    光刻胶-photoresist; 正胶和负胶:positive and negative; 掩膜版-photomask; 光刻机-lithography machine 。
    7.常见的光刻方法有哪几种?接触与接近式光学曝光技术各有什么优缺点?
    1)接触式光刻:分辨率较高 , 但是容易造成掩膜版和光刻胶膜的损伤 。
    2)接近式曝光:在硅片和掩膜版之间有一个很小的间隙(10~25mm) , 可以大大减小掩膜版的损伤 , 分辨率较低 。
    3)投影式曝光Stepper:利用透镜或反射镜将掩膜版上的图形投影到衬底上的曝光方法 , 目前用的最多的曝光方式 。
    8. 说明图形刻蚀技术的种类与作用 。
    湿法刻蚀:利用液态化学试剂或溶液通过化学反应进行刻蚀的方法 。
    干法刻蚀:主要指利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基(处于激发态的分子、原子及各种原子基团等)与材料发生化学反应或通过轰击等物理作用而达到刻蚀的目的 。
    9. 掺杂工艺有几种?为了在N型衬底上获得P型区 , 需掺何种杂质?为了在P型衬底上获得N型区 , 需掺何种杂质?热扩散与离子注入工艺各有什么优缺点?