半导体分立器件和集成电路装调工四级中级工-半导体分立器件和集成电路键合工 详细题库

金属化体系对键合方式和键合设备的基本要求 题目预览

• 第 1 题 单选题
  铝金属化层在电流作用下产生电迁移失效的主要机制是（ ）。
  • A. 铝原子沿晶界迁移
  • B. 铝与硅互扩散形成尖刺
  • C. 铝与金形成脆性化合物
  • D. 铝表面氧化导致电阻增大
  解析：铝电迁移主要由于铝原子沿晶界扩散导致，其他选项并非电迁移主要机制。
• 第 2 题 单选题
  在铜金属化层键合前，常用（ ）气体还原表面氧化物。
  • A. 氮气
  • B. 氢气
  • C. 氩气
  • D. 氦气
  解析：氢气具有还原性，可去除铜表面氧化物；氮气、氩气为惰性气体无还原作用。
• 第 3 题 单选题
  关于金属化层材料，以下说法正确的是（ ）。
  • A. 铝的电迁移寿命比铜长
  • B. 金的电阻率比铜低
  • C. 银的抗腐蚀性比金好
  • D. 钛的电阻率比铝高
  解析：钛的电阻率约4.2×10⁻⁷ Ω·m，远高于铝的2.65×10⁻⁸ Ω·m；铜抗电迁移优于铝；金电阻率高于铜；银易氧化。
• 第 4 题 单选题
  在集成电路多层金属化中，钛钨（TiW）合金的主要作用是（ ）。
  • A. 降低接触电阻
  • B. 提高抗电迁移能力
  • C. 阻止铝与硅互扩散
  • D. 增强与金丝键合强度
  解析：TiW作为扩散阻挡层，可有效防止铝与硅之间的互扩散，避免尖刺和接触退化。
• 第 5 题 判断题
  纯铝的抗电迁移能力优于铝铜合金。
  • A. 对
  • B. 错
  解析：铝铜合金中添加铜能显著提高抗电迁移能力，因此纯铝的抗电迁移能力弱于铝铜合金。
• 第 6 题 判断题
  金金属化层与铝线键合时，产生的脆性金属间化合物会导致键合强度下降，因此通常需要避免金铝直接接触。
  • A. 对
  • B. 错
  解析：金铝之间易形成AuAl₂等脆性相，导致键合点开裂，实际工艺中常采用镀镍或钯阻挡层。
• 第 7 题 多选题
  半导体器件中，常用的铝基合金金属化层包括（ ）。
  • A. 铝-硅
  • B. 铝-铜
  • C. 铝-硅-铜
  • D. 铝-钛
  • E. 铝-金
  解析：铝-硅、铝-铜、铝-硅-铜是集成电路中常用的铝基合金，分别用于防止硅尖刺和提高抗电迁移；铝-钛和金铝不常用。
• 第 8 题 多选题
  关于铜金属化层的特性，以下描述正确的有（ ）。
  • A. 导电性优于铝
  • B. 抗电迁移性能优于铝
  • C. 在空气中易氧化
  • D. 与金丝键合时易形成脆性化合物
  • E. 热膨胀系数与硅匹配
  解析：铜的电阻率低于铝，导电性更好；铜的抗电迁移能力强于铝；铜表面易氧化，需保护；金与铜形成固溶体而非脆性化合物；铜的热膨胀系数与硅不匹配。