(2025年)半導(dǎo)體制造技術(shù)考試題庫(kù)及答案一、選擇題1.以下哪種光刻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高的分辨率？()A.紫外光刻B.深紫外光刻C.極紫外光刻D.電子束光刻答案：C解析：極紫外光刻（EUV）使用的波長(zhǎng)更短，能夠?qū)崿F(xiàn)比紫外光刻、深紫外光刻更高的分辨率。電子束光刻雖然分辨率也很高，但它是一種直寫(xiě)技術(shù)，生產(chǎn)效率低，不適合大規(guī)模量產(chǎn)。所以答案選C。2.在化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）過(guò)程中，以下哪個(gè)因素對(duì)拋光效果影響最??？()A.拋光墊的材質(zhì)B.拋光液的成分C.晶圓的初始粗糙度D.拋光機(jī)的轉(zhuǎn)速答案：C解析：拋光墊的材質(zhì)會(huì)影響拋光的速率和均勻性；拋光液的成分決定了化學(xué)反應(yīng)的活性和去除速率；拋光機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)影響機(jī)械作用的強(qiáng)度。而晶圓的初始粗糙度在CMP過(guò)程中可以通過(guò)合理的工藝參數(shù)進(jìn)行改善，對(duì)最終拋光效果的影響相對(duì)較小。所以答案選C。3.以下哪種摻雜方法可以精確控制摻雜的位置和濃度？()A.熱擴(kuò)散摻雜B.離子注入摻雜C.氣相摻雜D.液相摻雜答案：B解析：離子注入摻雜可以通過(guò)精確控制離子的能量和劑量，從而精確控制摻雜的位置和濃度。熱擴(kuò)散摻雜難以精確控制摻雜的位置；氣相摻雜和液相摻雜在精確控制方面也不如離子注入。所以答案選B。4.半導(dǎo)體制造中，以下哪種氣體常用于刻蝕硅材料？()A.氯氣B.氧氣C.氮?dú)釪.氫氣答案：A解析：氯氣可以與硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，用于刻蝕硅材料。氧氣主要用于氧化工藝；氮?dú)馔ǔＷ鳛楸Ｗo(hù)氣體；氫氣在一些還原工藝中使用。所以答案選A。5.在物理氣相沉積（PVD）中，以下哪種方法可以制備出更致密的薄膜？()A.蒸發(fā)鍍膜B.濺射鍍膜C.離子鍍D.化學(xué)氣相沉積答案：C解析：離子鍍過(guò)程中，離子具有較高的能量，能夠使沉積的原子更好地排列，從而制備出更致密的薄膜。蒸發(fā)鍍膜和濺射鍍膜制備的薄膜致密性相對(duì)較差；化學(xué)氣相沉積不屬于物理氣相沉積。所以答案選C。6.以下哪種光刻膠在曝光后溶解度增加？()A.正性光刻膠B.負(fù)性光刻膠C.電子束光刻膠D.極紫外光刻膠答案：A解析：正性光刻膠在曝光后，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，在顯影液中的溶解度增加。負(fù)性光刻膠曝光后溶解度降低。電子束光刻膠和極紫外光刻膠也有正性和負(fù)性之分，但這里問(wèn)的是曝光后溶解度增加的，所以答案是正性光刻膠，選A。7.半導(dǎo)體制造中的清洗工藝，主要目的不包括以下哪一項(xiàng)？()A.去除表面雜質(zhì)B.改善表面平整度C.去除光刻膠D.防止表面氧化答案：B解析：清洗工藝的主要目的是去除表面雜質(zhì)、光刻膠，以及防止表面氧化。改善表面平整度通常是通過(guò)拋光等工藝實(shí)現(xiàn)的，不是清洗工藝的主要目的。所以答案選B。8.以下哪種晶體生長(zhǎng)方法可以生長(zhǎng)出大尺寸、高質(zhì)量的單晶硅？()A.提拉法B.區(qū)熔法C.氣相生長(zhǎng)法D.溶液生長(zhǎng)法答案：A解析：提拉法（Czochralski法）是目前生長(zhǎng)大尺寸、高質(zhì)量單晶硅最常用的方法。區(qū)熔法主要用于制備高純度的硅；氣相生長(zhǎng)法和溶液生長(zhǎng)法在生長(zhǎng)大尺寸單晶硅方面存在一定的局限性。所以答案選A。9.在半導(dǎo)體制造的光刻工藝中，以下哪個(gè)步驟是在曝光之后進(jìn)行的？()A.涂膠B.顯影C.烘烤D.對(duì)準(zhǔn)答案：B解析：光刻工藝的流程一般為涂膠、烘烤、對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影等。所以在曝光之后進(jìn)行的步驟是顯影，答案選B。10.以下哪種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度最大？()A.硅（Si）B.鍺（Ge）C.砷化鎵（GaAs）D.碳化硅（SiC）答案：D解析：碳化硅（SiC）的禁帶寬度比硅（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）都要大。禁帶寬度大的半導(dǎo)體材料具有一些特殊的性能，如耐高溫、耐高壓等。所以答案選D。二、填空題1.半導(dǎo)體制造中常用的光刻設(shè)備有步進(jìn)光刻機(jī)和_______光刻機(jī)。掃描###2.化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）主要是利用_和機(jī)械作用相結(jié)合的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的去除和表面平整化。_化學(xué)作用###3.離子注入后通常需要進(jìn)行______處理，以消除注入造成的晶格損傷和激活摻雜原子。退火###4.半導(dǎo)體制造中的氧化工藝可以分為干氧氧化和_氧化。_濕氧###5.物理氣相沉積（PVD）主要包括蒸發(fā)鍍膜和______鍍膜。濺射###6.光刻膠根據(jù)其對(duì)曝光的響應(yīng)特性可分為正性光刻膠和_光刻膠。_負(fù)性###7.半導(dǎo)體清洗工藝中常用的清洗劑有______、過(guò)氧化氫等。氨水###8.單晶硅生長(zhǎng)的提拉法中，需要將_籽晶浸入熔融的硅液中。_單晶硅###9.半導(dǎo)體制造的光刻工藝中，光刻版上的圖案通過(guò)______技術(shù)轉(zhuǎn)移到晶圓表面的光刻膠上。曝光###10.常見(jiàn)的化合物半導(dǎo)體材料除了砷化鎵（GaAs）外，還有__等。_磷化銦（InP）三、判斷題1.光刻技術(shù)的分辨率只取決于光刻設(shè)備的性能，與光刻膠等其他因素?zé)o關(guān)。()答案：×解析：光刻技術(shù)的分辨率不僅取決于光刻設(shè)備的性能，還與光刻膠的性能、曝光光源的波長(zhǎng)、光刻工藝參數(shù)等多種因素有關(guān)。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。2.化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）過(guò)程中，拋光壓力越大，拋光效果越好。()答案：×解析：在化學(xué)機(jī)械拋光中，拋光壓力過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致晶圓表面出現(xiàn)劃痕、損傷等問(wèn)題，而且可能會(huì)影響拋光的均勻性。需要在合適的壓力范圍內(nèi)進(jìn)行拋光，才能獲得良好的效果。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。3.離子注入摻雜可以在常溫下進(jìn)行，不需要高溫環(huán)境。()答案：√解析：離子注入是將離子加速后注入到半導(dǎo)體材料中，這個(gè)過(guò)程可以在常溫下進(jìn)行。但注入后通常需要退火處理，退火需要高溫環(huán)境，但注入過(guò)程本身不需要。所以該說(shuō)法正確。4.半導(dǎo)體制造中的氧化工藝只能在高溫下進(jìn)行。()答案：×解析：雖然高溫氧化是常見(jiàn)的氧化工藝，但也有一些低溫氧化技術(shù)，如等離子體增強(qiáng)氧化等，可以在相對(duì)較低的溫度下實(shí)現(xiàn)氧化。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。5.物理氣相沉積（PVD）制備的薄膜質(zhì)量一定比化學(xué)氣相沉積（CVD）制備的薄膜質(zhì)量好。()答案：×解析：物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積各有優(yōu)缺點(diǎn)，制備的薄膜質(zhì)量取決于具體的工藝參數(shù)和應(yīng)用需求。在某些情況下，CVD可以制備出質(zhì)量更好的薄膜，如具有良好臺(tái)階覆蓋性的薄膜。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。6.正性光刻膠在曝光后，未曝光部分會(huì)被顯影液溶解。()答案：×解析：正性光刻膠在曝光后，曝光部分會(huì)被顯影液溶解，未曝光部分保留。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。7.半導(dǎo)體清洗工藝中，只要使用清洗劑就能完全去除所有雜質(zhì)。()答案：×解析：雖然清洗劑可以去除大部分雜質(zhì)，但對(duì)于一些特殊的雜質(zhì)或緊密結(jié)合在晶圓表面的雜質(zhì)，可能需要采用多種清洗方法結(jié)合，并且清洗工藝也有一定的局限性，不能完全去除所有雜質(zhì)。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。8.提拉法生長(zhǎng)單晶硅時(shí)，拉速越快，生長(zhǎng)的晶體質(zhì)量越好。()答案：×解析：拉速過(guò)快可能會(huì)導(dǎo)致晶體生長(zhǎng)不穩(wěn)定，出現(xiàn)位錯(cuò)、雜質(zhì)分布不均勻等問(wèn)題，影響晶體質(zhì)量。需要根據(jù)具體情況選擇合適的拉速。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。9.光刻工藝中，對(duì)準(zhǔn)精度只影響圖案的位置準(zhǔn)確性，對(duì)圖案的尺寸精度沒(méi)有影響。()答案：×解析：對(duì)準(zhǔn)精度不僅影響圖案的位置準(zhǔn)確性，當(dāng)對(duì)準(zhǔn)不準(zhǔn)確時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致圖案的重疊或錯(cuò)位，從而影響圖案的尺寸精度。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。10.化合物半導(dǎo)體材料的性能一定比單質(zhì)半導(dǎo)體材料好。()答案：×解析：化合物半導(dǎo)體材料和單質(zhì)半導(dǎo)體材料各有其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。單質(zhì)半導(dǎo)體材料如硅，具有工藝成熟、成本較低等優(yōu)點(diǎn)；化合物半導(dǎo)體材料在某些性能方面，如高頻、高速等方面有優(yōu)勢(shì)，但也存在制備工藝復(fù)雜、成本較高等問(wèn)題。不能簡(jiǎn)單地說(shuō)化合物半導(dǎo)體材料的性能一定比單質(zhì)半導(dǎo)體材料好。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述光刻技術(shù)的基本原理和主要步驟。(1).基本原理：光刻技術(shù)是利用光刻膠的感光特性，通過(guò)光刻版將設(shè)計(jì)好的圖案轉(zhuǎn)移到晶圓表面的光刻膠上。光刻膠在曝光后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其在顯影液中的溶解度會(huì)發(fā)生變化，從而可以將光刻版上的圖案復(fù)制到光刻膠上。(2).主要步驟：(1).涂膠：在晶圓表面均勻涂覆一層光刻膠。(2).烘烤：去除光刻膠中的溶劑，提高光刻膠與晶圓表面的附著力。(3).對(duì)準(zhǔn)：將光刻版與晶圓精確對(duì)準(zhǔn)，確保圖案準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移。(4).曝光：使用特定波長(zhǎng)的光源照射光刻膠，使光刻膠發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。(5).顯影：用顯影液去除曝光或未曝光的光刻膠部分，形成圖案。(6).后烘：進(jìn)一步固化光刻膠圖案，提高其抗刻蝕能力。2.化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）的作用和關(guān)鍵因素有哪些？(1).作用：化學(xué)機(jī)械拋光主要用于半導(dǎo)體制造中的全局平坦化，它可以去除晶圓表面的凸起部分，使晶圓表面達(dá)到高度的平整度，為后續(xù)的工藝步驟提供良好的表面條件，如光刻、金屬沉積等。同時(shí)，CMP還可以去除表面的雜質(zhì)和損傷層。(2).關(guān)鍵因素：(1).拋光墊：拋光墊的材質(zhì)、硬度、孔隙率等會(huì)影響拋光的速率和均勻性。(2).拋光液：拋光液的成分包括磨料、化學(xué)添加劑等，決定了化學(xué)作用的活性和去除速率。(3).拋光壓力：合適的拋光壓力可以保證有效的機(jī)械去除作用，但壓力過(guò)大可能會(huì)損傷晶圓表面。(4).拋光機(jī)的轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速會(huì)影響機(jī)械作用的強(qiáng)度和拋光的均勻性。(5).晶圓的材質(zhì)和表面特性：不同的晶圓材質(zhì)和表面狀態(tài)對(duì)拋光效果有影響。3.離子注入摻雜的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？(1).優(yōu)點(diǎn)：(1).精確控制：可以精確控制摻雜的位置、濃度和深度，通過(guò)調(diào)整離子的能量和劑量來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2).低溫工藝：可以在常溫下進(jìn)行注入，避免了高溫?cái)U(kuò)散對(duì)器件性能的不良影響。(3).雜質(zhì)種類(lèi)廣泛：可以注入各種不同的雜質(zhì)元素，滿(mǎn)足不同的器件需求。(4).均勻性好：能夠?qū)崿F(xiàn)較好的摻雜均勻性。(2).缺點(diǎn)：(1).晶格損傷：離子注入會(huì)造成晶格損傷，需要后續(xù)的退火處理來(lái)修復(fù)。(2).設(shè)備昂貴：離子注入設(shè)備價(jià)格昂貴，運(yùn)行成本高。(3).生產(chǎn)效率低：注入速度相對(duì)較慢，對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)說(shuō)效率不高。4.簡(jiǎn)述半導(dǎo)體氧化工藝的作用和分類(lèi)。(1).作用：(1).作為絕緣層：在半導(dǎo)體器件中，氧化層可以作為絕緣層，隔離不同的導(dǎo)電區(qū)域，防止漏電。(2).作為掩膜：在摻雜等工藝中，氧化層可以作為掩膜，阻止雜質(zhì)的擴(kuò)散。(3).保護(hù)晶圓表面：氧化層可以保護(hù)晶圓表面免受外界環(huán)境的影響，如防止腐蝕等。(4).改善器件性能：通過(guò)控制氧化層的厚度和質(zhì)量，可以改善器件的電學(xué)性能。(2).分類(lèi)：(1).干氧氧化：使用干燥的氧氣作為氧化劑，氧化速率較慢，但氧化層質(zhì)量高，結(jié)構(gòu)致密。(2).濕氧氧化：在氧氣中混入水蒸氣，氧化速率比干氧氧化快，但氧化層質(zhì)量相對(duì)較差。(3).高壓氧化：在高壓環(huán)境下進(jìn)行氧化，可提高氧化速率和氧化層的質(zhì)量。(4).等離子體增強(qiáng)氧化：利用等離子體的活性提高氧化速率，可在較低溫度下進(jìn)行氧化。5.物理氣相沉積（PVD）和化學(xué)氣相沉積（CVD）的主要區(qū)別有哪些？(1).原理方面：(1).PVD是通過(guò)物理方法，如蒸發(fā)、濺射等，將材料源的原子或分子從固態(tài)或液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，然后沉積在晶圓表面形成薄膜。(2).CVD是利用氣態(tài)的反應(yīng)物在晶圓表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)的薄膜材料。(2).工藝條件方面：(1).PVD一般需要較高的真空度，以減少雜質(zhì)的混入和保證原子或分子的自由飛行。(2).CVD通常需要在一定的溫度和壓力條件下進(jìn)行，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。(3).薄膜特性方面：(1).PVD制備的薄膜通常與基底的附著力相對(duì)較弱，但薄膜的純度較高，致密性較好。(2).CVD制備的薄膜與基底的附著力較強(qiáng)，具有良好的臺(tái)階覆蓋性，但薄膜中可能會(huì)含有一些雜質(zhì)。(4).應(yīng)用方面：(1).PVD常用于制備金屬薄膜、反射膜等。(2).CVD常用于制備絕緣層、介質(zhì)層、半導(dǎo)體層等。6.光刻膠的性能指標(biāo)主要有哪些？(1).分辨率：光刻膠能夠分辨的最小圖案尺寸，分辨率越高，越能實(shí)現(xiàn)精細(xì)的圖案轉(zhuǎn)移。(2).靈敏度：光刻膠對(duì)曝光光源的敏感程度，靈敏度高意味著可以在較短的曝光時(shí)間內(nèi)完成曝光。(3).對(duì)比度：反映光刻膠在曝光和未曝光部分在顯影液中溶解速率的差異，對(duì)比度高有利于形成清晰的圖案。(4).粘附性：光刻膠與晶圓表面的粘附能力，良好的粘附性可以防止光刻膠在顯影等過(guò)程中脫落。(5).耐刻蝕性：光刻膠在后續(xù)的刻蝕工藝中抵抗刻蝕的能力，耐刻蝕性好可以保證圖案在刻蝕過(guò)程中不被破壞。(6).熱穩(wěn)定性：光刻膠在高溫工藝（如烘烤、退火等）中保持性能穩(wěn)定的能力。7.半導(dǎo)體清洗工藝的常用方法有哪些？(1).濕法清洗：(1).RCA清洗：是最常用的濕法清洗方法，包括SC-1（氨水、過(guò)氧化氫和水的混合液）和SC-2（鹽酸、過(guò)氧化氫和水的混合液）清洗步驟，可去除有機(jī)物、金屬雜質(zhì)等。(2).稀釋氫氟酸（DHF）清洗：用于去除晶圓表面的自然氧化層。(3).臭氧水清洗：利用臭氧的強(qiáng)氧化性去除有機(jī)物和部分金屬雜質(zhì)。(2).干法清洗：(1).等離子體清洗：利用等離子體中的活性粒子與雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將雜質(zhì)去除。(2).氣相清洗：使用氣態(tài)的清洗劑與雜質(zhì)反應(yīng)，達(dá)到清洗的目的。8.單晶硅生長(zhǎng)的提拉法的主要過(guò)程和關(guān)鍵參數(shù)有哪些？(1).主要過(guò)程：(1).裝料：將多晶硅原料放入石英坩堝中。(2).加熱熔化：通過(guò)加熱使多晶硅原料熔化。(3).籽晶引入：將單晶硅籽晶下降到熔融的硅液表面。(4).引晶：緩慢提拉籽晶，使硅液在籽晶的引導(dǎo)下開(kāi)始結(jié)晶，形成細(xì)頸，以消除籽晶中的位錯(cuò)。(5).放肩：逐漸增大晶體的直徑，達(dá)到所需的尺寸。(6).等徑生長(zhǎng)：保持晶體直徑不變，持續(xù)生長(zhǎng)單晶硅。(7).收尾：逐漸減小晶體直徑，最后脫離硅液。(2).關(guān)鍵參數(shù)：(1).拉速：拉速影響晶體的生長(zhǎng)速度和質(zhì)量，拉速過(guò)快可能導(dǎo)致晶體缺陷。(2