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2025半导体光刻纳米工艺技术模拟考试试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.2025年主流先进制程（3nm及以下）中，光刻工艺的核心光源技术是：

A.ArF准分子激光（193nm）

B.EUV极紫外光（13.5nm）

C.深紫外光（DUV，248nm）

D.电子束直写（EBL）

答案：B

解析：3nm以下节点需突破193nmArF浸没式光刻的分辨率极限（约38nm），EUV（13.5nm）凭借更短波长成为核心光源，2025年已进入高NAEUV（数值孔径0.55）量产准备阶段。

2.高数值孔径（High-NA）EUV光刻系统中，物镜的数值孔径（NA）目标值为：

A.0.33

B.0.55

C.0.75

D.1.0

答案：B

解析：传统EUV光刻NA为0.33，对应分辨率约13nm；2025年High-NAEUV目标NA提升至0.55，理论分辨率可降至8nm以下，满足3nm及更先进制程需求。

3.化学放大光刻胶（CAR）的核心反应机制是：

A.曝光后生成酸，酸催化树脂脱保护基

B.曝光后树脂直接交联

C.曝光后光敏剂分解产生自由基

D.曝光后溶剂快速挥发

答案：A

解析：CAR通过光酸产生剂（PAG）吸收光子生成酸，酸在后烘（PEB）中催化树脂侧链脱保护基，改变树脂在显影液中的溶解性，实现图形转移。

4.多重曝光技术（LELE/Litho-Etch-Litho-Etch）的主要目的是：

A.减少光刻胶厚度

B.突破单次曝光的分辨率极限

C.降低曝光剂量

D.提高光刻胶灵敏度

答案：B

解析：当单次曝光无法满足线宽要求时，通过多次光刻-刻蚀循环（如LELE、SADP自对准双重图案化）将图形密度加倍，是DUV向EUV过渡的关键补充技术。

5.EUV掩模的反射率主要由以下哪部分结构决定？

A.吸收层（TaN）

B.缓冲层（Ru）

C.多层膜（Mo/Si周期堆垛）

D.保护层（SiN）

答案：C

解析：EUV掩模采用Mo（钼）/Si（硅）周期多层膜（约40对），利用布拉格反射原理将13.5nmEUV光反射率提升至约70%，是掩模的核心光学结构。

6.光刻工艺中，“套刻误差（OverlayError）”的主要来源不包括：

A.光刻机台的机械稳定性

B.晶圆热膨胀引起的变形

C.光刻胶的显影均匀性

D.掩模的图形位移

答案：C

解析：套刻误差指不同层图形的对准偏差，主要由机台精度、晶圆变形、掩模位移等引起；显影均匀性影响线宽均匀性（CDU），而非套刻。

7.2025年新型光刻胶材料研发的关键方向是：

A.提高感光度（降低所需曝光剂量）

B.增加厚度以提升抗刻蚀性

C.增强对DUV光源的吸收

D.减少与EUV光的相互作用

答案：A

解析：EUV光子能量高但光源功率有限，提高光刻胶感光度（如金属氧化物光刻胶）可降低所需曝光剂量，提升量产效率，是2025年材料研发重点。

8.计算光刻（ComputationalLithography）中，逆光刻技术（ILT）的核心作用是：

A.优化掩模图形以补偿光学邻近效应

B.提高光刻机的对焦精度

C.预测光刻胶显影后的轮廓

D.实时调整曝光剂量

答案：A

解析：ILT通过反向计算，根据目标图形反推掩模所需的修正图形（如亚分辨率辅助图形SRAF），补偿光学系统的像差和邻近效应，提升图形fidelity。

9.EUV光刻中，“锡滴污染”主要影响：

A.光刻胶的灵敏度

B.掩模的反射率

C.光刻机的真空度

D.显影液的pH值

答案：B

解析：EUV光源通过激光轰击锡滴（Sn）产生等离子体发光，未完全电离的锡颗粒可能沉积在掩模表面，降低多层膜反射率，需通过掩模pellicle（保护膜）或清洁工艺控制。

10.浸没式光刻（ImmersionLithography）中，填充于镜头与晶圆间的液体折射率需满足：

A.小于空气（1.0）

B.约1.44（水）

C.大于2.0（高折射率液体）

D.与光刻胶折射率相同

答案：B

解析：ArF浸没式光刻（193nm）使用去离子水（折射率n≈1.44）填充，通过n1的液体增大有效NA（NA=n·sinθ），突破空气（n=1）限制，是DUV光刻延伸至7nm节点的关键技术。

二、填空题（每空2分，共20分）

1.EUV光刻系统的光源能量转换效率（CE）需达到______以上，才