半导体刻蚀工艺工程师考试试卷及答案

半导体刻蚀工艺工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.刻蚀工艺按是否使用等离子体可分为______刻蚀和湿法刻蚀。2.干法刻蚀中，等离子体主要由电子、离子和______组成。3.深硅刻蚀常用的工艺是______工艺。4.氟基刻蚀气体主要用于刻蚀______（如SiO₂、Si）等材料。5.反应离子刻蚀（RIE）中，刻蚀的各向异性主要由______轰击引起。6.湿法刻蚀SiO₂常用的化学试剂是______溶液。7.刻蚀工艺中，用于停止刻蚀的薄层材料称为______层。8.刻蚀速率的常用测量方法有台阶仪测量和______测量。9.氯基刻蚀气体主要用于刻蚀______（如Al、Cu）等金属材料。10.刻蚀后晶圆表面的聚合物残留通常用______（如O₂等离子体）去除。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.以下属于干法刻蚀的是（）A.HF湿法刻蚀SiO₂B.RIE刻蚀C.王水湿法刻蚀金属D.碱液湿法刻蚀Si2.Bosch工艺的核心是（）A.连续化学刻蚀B.钝化与刻蚀交替C.仅离子轰击D.仅自由基反应3.氟基气体中，常用于深硅刻蚀的是（）A.CF₄B.SF₆C.CHF₃D.N₂4.刻蚀选择性是指（）A.刻蚀速率与功率的比值B.不同材料刻蚀速率的比值C.刻蚀均匀性与时间的比值D.气体流量与压力的比值5.等离子体中，控制离子能量的主要参数是（）A.射频功率B.腔室压力C.气体流量D.刻蚀时间6.湿法刻蚀的特点是（）A.各向异性强B.选择性差C.成本低D.均匀性差7.刻蚀SiO₂时，以下哪种气体属于氟基刻蚀气体（）A.Cl₂B.BCl₃C.CHF₃D.HBr8.ICP刻蚀相比RIE的优势是（）A.离子密度更高B.功率更低C.气体流量更小D.压力更高9.刻蚀停止层常用的材料是（）A.SiB.SiO₂C.AlD.Cu10.刻蚀后清洗的主要目的不包括（）A.去除聚合物B.去除残留刻蚀剂C.去除颗粒D.增加刻蚀速率三、多项选择题（共10题，每题2分）1.干法刻蚀的常见类型包括（）A.RIEB.ICPC.ECRD.Bosch2.湿法刻蚀的特点有（）A.各向同性B.选择性好C.成本低D.均匀性差3.刻蚀工艺的关键参数包括（）A.射频功率B.腔室压力C.气体流量D.刻蚀时间4.氟基刻蚀气体包括（）A.CF₄B.SF₆C.CHF₃D.Cl₂5.氯基刻蚀气体包括（）A.Cl₂B.BCl₃C.HBrD.SF₆6.刻蚀停止层的作用是（）A.防止过刻蚀B.提高刻蚀均匀性C.保护下层材料D.增加刻蚀速率7.Bosch工艺的步骤包括（）A.钝化层沉积B.刻蚀C.金属沉积D.光刻8.等离子体中的活性物种有（）A.电子B.离子C.自由基D.中性分子9.刻蚀后清洗的方法包括（）A.O₂等离子体灰化B.湿法清洗（如SC1）C.干法刻蚀D.离子注入10.影响刻蚀均匀性的因素有（）A.气体分布B.射频功率分布C.晶圆温度D.刻蚀时间四、判断题（共10题，每题2分）1.干法刻蚀都是各向异性的。（）2.湿法刻蚀没有离子轰击作用。（）3.RIE中，自由基主要负责化学刻蚀，离子负责物理轰击。（）4.Bosch工艺可以实现高深宽比的硅刻蚀。（）5.HF湿法刻蚀SiO₂是各向同性的。（）6.氯基气体可以有效刻蚀SiO₂。（）7.刻蚀速率只与气体流量有关。（）8.等离子体中电子的温度比离子高。（）9.刻蚀停止层可以用金属层（如Al）实现。（）10.湿法刻蚀的均匀性比干法刻蚀好。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述干法刻蚀与湿法刻蚀的主要区别。2.简述Bosch工艺的基本原理。3.什么是刻蚀选择性？影响选择性的主要因素有哪些？4.等离子体刻蚀中，离子轰击的主要作用是什么？六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何优化ICP刻蚀SiO₂的均匀性？2.刻蚀工艺中聚合物残留的原因是什么？如何解决？---答案部分一、填空题答案1.干法2.自由基3.Bosch4.含硅材料5.离子6.氢氟酸（HF）7.刻蚀停止8.椭偏仪9.金属10.等离子体灰化二、单项选择题答案1.B2.B3.B4.B5.A6.C7.C8.A9.B10.D三、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABC6.AC7.AB8.ABC9.AB10.ABC四、判断题答案1.×2.√3.√4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.×五、简答题答案1.干法刻蚀：用等离子体，依赖化学+物理作用，各向异性强、精度高、均匀性好，但成本高；湿法刻蚀：用化学试剂，仅化学作用，各向同性、选择性好、成本低，但精度差、易过刻。2.Bosch工艺通过“钝化-刻蚀”交替实现深硅刻蚀：先沉积CFₓ聚合物钝化侧壁，再用SF₆等离子体刻蚀底部硅，重复循环，侧壁因钝化层不被刻蚀，实现高深宽比。3.刻蚀选择性是目标材料与非目标材料的刻蚀速率比值。影响因素：气体成分（氟基/氯基选择）、功率（物理/化学作用比例）、压力（自由基/离子比例）、温度（反应活性）。4.离子轰击作用：①去除表面钝化层（如Bosch工艺）；②增强化学刻蚀（活化表面，促进自由基反应）；③实现各向异性（离子垂直轰击底部，侧壁无轰击）。六、讨论题答案1.优化ICP刻蚀SiO₂均匀性的方法：①调整气体分布（均匀进气口、腔室结构优化）；②控制射频功率分布（多频功率、电极设计）；③稳定晶圆温度（静电卡盘温控）；④优化压力（平衡自由基扩散与离子分布）；⑤定期维护腔室（去除沉积层）。2.