半导体 CMP 工艺工程师考试试卷及答案

半导体CMP工艺工程师考试试卷及答案填空题（共10题，每题1分）1.CMP的全称是______。2.CMP工艺核心组成包括抛光垫、抛光液、______和载板。3.抛光液主要成分含磨粒、化学活性剂、______和pH调节剂。4.常用CMP终点检测方法有光学、______和电学检测。5.300mm晶圆常用载板尺寸是______。6.常见抛光垫材料有聚氨酯、______和含浸垫。7.CMP载板主要作用是固定晶圆并提供______。8.研磨压力常用单位是______（kPa/psi）。9.CMP后晶圆清洗第一步通常是______。10.STI（浅trench隔离）CMP属于______CMP（介质/金属）。单项选择题（共10题，每题2分）1.对CMP去除率影响最大的参数是？A.抛光液温度B.研磨压力C.抛光垫转速D.晶圆转速2.铜CMP常用抛光液pH范围是？A.2-4B.7-9C.10-12D.1-33.抛光垫修整的主要目的是？A.提高硬度B.去除表面debrisC.增加磨粒D.降低去除率4.CMP后常见机械缺陷是？A.腐蚀B.划痕C.氧化D.污染5.二氧化硅介质CMP常用磨粒是？A.氧化铝B.二氧化硅C.碳化硅D.金刚石6.控制晶圆边缘效应的方法是？A.提高边缘压力B.降低边缘压力C.增加抛光液流量D.加快晶圆转速7.调节研磨压力分布的部件是？A.抛光头气囊B.抛光垫C.载板D、研磨盘8.铜CMP中腐蚀抑制剂的作用是？A.加快溶解B.防止过度腐蚀C.增加磨粒硬度D.提高粘度9.300mm晶圆研磨盘常用转速是？A.10-20rpmB.30-60rpmC.70-100rpmD.120-150rpm10.大马士革工艺关键CMP步骤是？A.铜CMPB.二氧化硅CMPC.钨CMPD.氮化硅CMP多项选择题（共10题，每题2分）1.影响CMP全局均匀性的因素有？A.研磨压力分布B.抛光液流量均匀性C.抛光垫平整度D.晶圆转速2.抛光液主要功能有？A.化学腐蚀B.机械研磨C.分散磨粒D.防止腐蚀3.CMP基本步骤包括？A.晶圆装载B.研磨抛光C.终点检测D.晶圆清洗4.铜CMP常见缺陷有？A.腐蚀B.凹陷C.侵蚀D.划痕5.常用抛光垫类型有？A.硬垫B.软垫C.含浸垫D.复合垫6.CMP终点检测类型包括？A.光学B.声学C.电学D.化学7.二氧化硅介质CMP关键要点有？A.碱性抛光液B.二氧化硅磨粒C.低压力D.高抛光垫硬度8.载板类型包括？A.真空吸附B.机械夹持C.静电吸附D.气动吸附9.CMP后清洗要求有？A.去除磨粒B.去除化学残留C.防二次污染D.干燥晶圆10.CMP设备关键部件有？A.研磨盘B.抛光头C.抛光液供给系统D.终点检测系统判断题（共10题，每题2分）1.研磨压力越大，去除率越高。（×）2.抛光垫越硬，去除率越高。（×）3.金属CMP必须用碱性抛光液。（×）4.CMP不需要终点检测。（×）5.二氧化硅CMP常用氧化铝磨粒。（×）6.载板只能真空吸附晶圆。（×）7.抛光液流量越大，去除率越高。（×）8.CMP主要目的是晶圆平坦化。（√）9.铜CMP中腐蚀抑制剂会降低去除率。（√）10.STICMP属于介质CMP。（√）简答题（共4题，每题5分）1.简述CMP基本原理。答案：CMP通过化学腐蚀+机械研磨协同实现平坦化。抛光液中化学活性剂与晶圆表面反应，形成易去除的软质反应层；抛光垫（或抛光液磨粒）在研磨压力和相对运动下，机械去除反应层并持续更新。通过控制压力、转速、抛光液成分等，实现均匀材料去除，满足后续工艺精度需求。2.影响CMP去除率的主要因素有哪些？答案：①研磨压力（正相关，过大会划伤）；②相对转速（抛光盘与晶圆转速差影响研磨效率）；③抛光液成分（磨粒硬度/浓度、化学活性剂活性）；④抛光垫特性（硬度、平整度、孔隙率）；⑤晶圆材料（不同材料反应性差异）；⑥温度（影响化学反应速率）。3.铜CMP与二氧化硅CMP的主要区别？答案：①抛光液：铜用酸性（pH2-4）含抑制剂，二氧化硅用碱性（pH9-11）；②磨粒：铜用氧化铝，二氧化硅用自身磨粒；③反应机制：铜是“氧化-机械去除”，二氧化硅是“化学溶解-机械去除”；④缺陷控制：铜防腐蚀/凹陷，二氧化硅防划痕/侵蚀；⑤应用：铜用于大马士革，二氧化硅用于STI/层间介质。4.CMP后常见缺陷及初步控制方法？答案：缺陷包括机械（划痕、凹陷）、化学（腐蚀、氧化）、污染（磨粒残留）。控制方法：①机械：优化压力分布、定期修整抛光垫、选均匀磨粒；②化学：调整pH、加抑制剂（铜CMP）、控温度；③污染：立即去离子水冲洗、两步清洗（化学+纯水）、干燥防二次污染。讨论题（共2题，每题5分）1.如何优化CMP工艺提高全局均匀性？答案：①设备参数：调整抛光头气囊分区压力、优化转速比（1:1-2:1）、均匀抛光液流量（多喷嘴）；②抛光垫：定期修整（控深度/频率）、选复合垫（平衡硬度与弹性）；③抛光液：确保磨粒分散均匀、稳定pH/温度；④装载：保证晶圆与载板贴合无气泡；⑤监控：实时检测边缘/中心去除率差异，动态调整参数。通过优化可将均匀性控制在<5%。2.铜CMP中腐蚀问题的解决方案？答案：①抛光液配方：加腐蚀抑制剂（如BTA）形成钝化膜；②pH控制：弱酸性（pH2-4）平衡氧化与腐蚀；③工艺参数：降低压力（减少腐蚀位点）、缩短抛光时间；④清洗：抛光后用含缓蚀剂的清洗液冲洗；⑤设备：用惰性材料管路防铜离子污染。协同作用可将腐蚀缺陷率降至<0.1个/片。答案汇总填空题答案1.化学机械平坦化2.研磨头（抛光头）3.分散剂（腐蚀抑制剂）4.声学检测5.300mm6.聚酯7.均匀压力8.kPa（psi）9.去离子水冲洗10.介质单项选择题答案1.B2.A3.B4.B5.B6.B7.A8