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半导体前道工艺面试高频考点解析光刻、刻蚀、薄膜等

一、光刻（每题3分，共5题）

1.单选题：在深紫外光刻（DUV）技术中，KrF（248nm）和ArF（193nm）光刻技术的分辨率对比，以下说法正确的是？

A.KrF分辨率高于ArF

B.ArF分辨率高于KrF

C.两者分辨率相同

D.取决于具体工艺节点

2.单选题：浸没式光刻技术的核心优势是什么？

A.提高光刻速度

B.降低光源功率消耗

C.增强分辨率和套刻精度

D.减少掩模版成本

3.简答题：简述光刻工艺中的关键步骤及其作用。

4.多选题：光刻工艺中常见的缺陷有哪些？如何减少这些缺陷？

A.针孔（Pinhole）

B.毛边（Bump）

C.套刻偏差（Misalignment）

D.掩模版划痕

5.论述题：结合当前半导体行业发展趋势，分析极紫外光刻（EUV）技术的应用前景及挑战。

二、刻蚀（每题4分，共4题）

1.单选题：干法刻蚀和湿法刻蚀的主要区别是什么？

A.刻蚀速率

B.选择比

C.能量消耗

D.以上都是

2.单选题：ICP（电感耦合等离子体）刻蚀技术的优势是什么？

A.高刻蚀速率

B.低侧壁粗糙度

C.高选择性

D.以上都是

3.简答题：刻蚀工艺中的“选择比”是什么？如何提高刻蚀的选择比？

4.论述题：结合半导体制造中的典型刻蚀场景（如SiN刻蚀、金属刻蚀），分析刻蚀工艺的关键控制参数及优化方法。

三、薄膜（每题4分，共4题）

1.单选题：化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）的主要区别是什么？

A.沉积速率

B.薄膜均匀性

C.设备成本

D.以上都是

2.单选题：原子层沉积（ALD）技术的核心优势是什么？

A.极高的保形性

B.低温度工艺

C.高纯度薄膜

D.以上都是

3.简答题：简述薄膜沉积工艺中的“保形性”概念及其重要性。

4.论述题：结合半导体器件对薄膜材料（如SiO?、Si?N?）的要求，分析不同薄膜沉积技术的适用场景及优缺点。

四、综合应用（每题5分，共3题）

1.单选题：在半导体前道工艺中，光刻、刻蚀和薄膜工艺的典型顺序是什么？

A.薄膜→刻蚀→光刻

B.光刻→薄膜→刻蚀

C.刻蚀→薄膜→光刻

D.薄膜→光刻→刻蚀

2.简答题：结合某先进制程（如7nm节点），分析光刻、刻蚀和薄膜工艺在其中的关键作用及挑战。

3.论述题：半导体制造中，如何通过优化光刻、刻蚀和薄膜工艺，提升芯片性能和良率？

答案与解析

一、光刻

1.答案：B

解析：ArF（193nm）光刻技术的分辨率显著高于KrF（248nm），因为波长越短，衍射效应越弱，分辨率越高。

2.答案：C

解析：浸没式光刻通过在晶圆和掩模版之间注入液体（如去离子水），减少折射率差异，从而提高分辨率和套刻精度。

3.答案：

-涂胶（Coating）：在晶圆表面均匀涂覆光刻胶。

-曝光（Exposure）：通过掩模版将光能投射到光刻胶上，形成图案。

-显影（Development）：去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶，形成电路图案。

-坚膜（Baking）：提高光刻胶的附着力。

-刻蚀（Etching）：通过干法或湿法刻蚀去除裸露的基板材料，形成电路结构。

作用：实现电路图案的转移，是半导体制造中的核心工艺。

4.答案：

-缺陷类型：针孔、毛边、套刻偏差、划痕等。

-减少方法：

-提高掩模版质量（减少针孔和划痕）。

-优化曝光和显影工艺（减少毛边和套刻偏差）。

-增强工艺稳定性（减少随机缺陷）。

5.答案：

-应用前景：EUV技术是实现5nm及以下节点的关键，能大幅提升分辨率，推动高性能芯片发展。

-挑战：光源成本高昂、光学系统复杂、产线良率提升难度大等。

趋势：随着芯片制程持续缩小，EUV技术将成为主流，但需克服成本和技术瓶颈。

二、刻蚀

1.答案：D

解析：干法刻蚀速率快、选择比高，而湿法刻蚀成本低、均匀性好，具体选择取决于工艺需求。

2.答案：D

解析：ICP刻蚀结合了RF等离子体的高反应性和电感耦合的高密度，兼具高速率、低粗糙度和高选择性。

3.答案：

-选择比：目标材料刻蚀速率与杂质材料刻蚀速率的比值。

-提高方法：优化刻蚀气体配比、调整等离子体参数（如功率、频率）、改进基板冷却方式等。

4.答案：

-SiN刻蚀：需高选择比（避免刻蚀硅），常用ICP或远程等离子体技术。

-金属刻蚀：需控制侧壁粗糙度和均匀性，常用磁控溅射或干法刻蚀。

关键参数：等离子体功率、气体流量、温度、压强等，需通过实验优化。

三、薄膜

1.答案：D

解析：CVD速率快、保形性好，PVD成本较低、均匀性高，具体选择取决于应用场景。

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