《光刻工复习题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光刻工复习题.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、理论部分填空题1、 光刻中使用的两种主要的光刻胶分别为正光刻胶和负光刻胶2、 在硅片表面上涂上液体光刻胶来得到一层均匀覆盖层最常用的方法是旋转涂胶。有四个步骤：分滴，旋转分开，旋转甩掉，溶剂挥发。3、 曝光的方式有 接触式 、接近式曝光和投影式曝光。4、 光刻中有使用不同紫外光波长，波长在436纳米和157纳米之间的每种波长都有各自的波名称。其中波长为436nm的波名称是g光线，波长为405nm的波名称是h光线 ，波长为365nm的波名称是i光线 ，波长为248nm的波名称是深紫外(DUV) ，波长为157nm的波名称是真空紫外(VUV)1、 曝光的方式有接触式曝光、接近式曝光和投影式曝光2.
2、光刻工艺一般都要经过涂胶，前烘、曝光、显影，坚膜、腐蚀、去胶等步骤。3.正性光刻胶和负性光刻胶是两种主要的光刻胶。对于负性光刻胶，曝光部分 不会溶解，在光刻胶中形成的图形与掩膜板的图形 相反 对于正性光刻胶，曝光部分容易溶解 ，在光刻胶中形成的图形与掩膜板的图形 相同 。4.刻蚀的方法主要有湿法刻蚀、干法刻蚀和和等离子体。5、 光刻工艺一般都要经过涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、腐蚀、去胶等步骤。一、 判断题1最早应用在半导体光刻工艺中的光刻胶是正性光刻胶。（ F ）2步进光刻机的三个基本目标是对准聚焦、曝光和合格产量。（ F ）3光刻区使用黄色荧光灯照明的原因是，光刻胶只对特定波长的光线敏感，
3、例如深紫外线和白光，而对黄光不敏感。（ T ）4曝光后烘焙，简称后烘，其对传统I线光刻胶是必需的。（ T ）5对正性光刻来说，剩余不可溶解的光刻胶是掩膜版图案的准确复制。（ T ）6芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸，即CD。（ T ）7光刻的本质是把电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上。（ T ）8有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为光刻区、刻蚀区和扩散区。（ T ）1最早应用在半导体光刻工艺中的光刻胶是正性光刻胶。（ F ）2步进光刻机的三个基本目标是对准聚焦、曝光和合格产量。（ F ）3光刻区使用黄色荧光灯照明的原因是，光刻胶只对特定波长的光线敏感，例如深紫外线和白光，而对黄光
4、不敏感。（ T ）4曝光后烘焙，简称后烘，其对传统I线光刻胶是必需的。（ T ）5对正性光刻来说，剩余不可溶解的光刻胶是掩膜版图案的准确复制。（ T ）6芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸，即CD。（ T ）7光刻的本质是把电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上。（ T ）8有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域分别为光刻区、刻蚀区和扩散区。（ T ）简答题1、 给出光刻胶在晶圆制造中的两个用途答：(1) 将掩模板图案转移到晶圆表面顶层的光刻胶中。(2) 在后续工艺中，保护下面的材料（例如刻蚀或离子注入阻挡层）。2、 列出并描述两种主要的光刻胶。答：两种主要的光刻胶是负性光刻胶和正性光刻胶。这
5、是按照胶体物质对紫外线的反应分类的。对于负性光刻胶来说，受到紫外照射的区域的光刻胶会产生交联而变得坚固。这使得受光照的光刻胶在显影液中不容易被溶解，在显影剂中也不会被除去。光刻胶形成一个与图形互补的掩模图形。而对于正性光刻胶来说，受紫外线照射的区域的光刻胶会 变得更易被溶解，并且形成一个与所需图形一致的掩模图形。正性胶在受光照后会分解，受照射的区域在显影液中很容易别洗去。3、 什么叫光刻？ 光刻工艺质量的基本要求是什么？答：光刻是一种图形复印和化学腐蚀相结合的精密表面加工技术。 对光刻工艺质量的基本要求是：刻蚀的图形完整、尺寸准确、边缘整齐、线条陡直；图片内无小岛、不染色、腐蚀干净；图形套合十
6、分准确；介质膜或金属膜上无针孔；硅片表面清洁、不发花、无残留的被腐蚀物质。1、 为什么抗腐蚀性是光刻胶的重要特性？答：抗腐蚀性。光刻胶膜必须在随后的干湿法刻蚀过程中保持其黏附性并保护衬底的表面。这种特性就被称为抗腐蚀性。有的干法刻蚀过程在较高的温度（例如1500C）下进行，这就需要光刻胶具有能够保持其形状的热稳定性。2、 光刻胶是如何被涂在硅片的？答：在硅片表面上涂上液体光刻胶来得到一层均匀覆盖层最常用的方法是旋转涂胶。有四个步骤：分滴，旋转分开，旋转甩掉，溶剂挥发。3、 简述几种主流的光刻技术答：（1）甚远紫外线(EUV)光刻，属于光学光刻，仍采用分步投影光刻系统，可以实现亚0.1m的细线条
7、。但难以找到合适的掩模板材料和光学系统的设计。（2）电子束光刻，由于电子束的直径很小，所以光刻分辨率很高。采用电子束直写方式，效率低，不适于大规模生产，目前仅限于制备光刻掩模板。（3）X射线，采用波长更短X射线作为光源，可以用于制作小于70nm的线条。但作为X射线源的同步辐射装置非常庞大且价格昂贵。（4）离子束光刻，与电子束光刻的机理相似，采用掩膜或直写方式。离子轰击光刻胶时没有散射作用，曝光视场较大，有利于大规模生产。论述题1、 论述湿法腐蚀、物理干法刻蚀、化学干法刻蚀、物理和化学方法相结合的干法刻蚀工作原理、应用范围和优缺点答：（1）湿法腐蚀利用液态化学试剂或溶液通过化学反应进行刻蚀的方法
8、。优点：选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低缺点：钻蚀严重、对图形的控制性较差应用：在半导体工艺中有着广泛应用，如磨片、抛光、清洗、图形或窗口的形成等。（2）物理干法刻蚀，通过高能惰性气体离子的物理轰击作用进行刻蚀的，如溅射与离子束铣蚀。特点：各向异性性好，但选择性较差。（3）化学干法刻蚀利用放电产生的游离基与被刻蚀材料发生化学反应，形成挥发物，实现刻蚀，如等离子刻蚀。特点：选择性好、对衬底损伤较小，但各向异性较差。（4）物理和化学方法相结合的干法刻蚀通过活性离子对衬底的物理轰击和化学反应双重作用进行刻蚀的，如反应离子刻蚀（RIE）。特点：具有溅射刻蚀和等离子刻蚀的优点，各向异性和
9、选择性好。RIE已成为VLSI工艺中应用最广泛的主流刻蚀技术。2.论述接触式曝光、接近式曝光和投影式曝光的工作原理、应用范围和优缺点答：接触式曝光光刻胶膜与掩模板直接接触，中间没有间隙，光线不会发生衍射。可以得到较高的分辨率。但硅片或掩模板上的污染物等，可能会对掩模板和光刻胶膜产生损伤，影响光刻胶图形的完整性。一般只适用于中小规模集成电路。接近式曝光光刻胶膜与掩模板不直接接触光线在此间隙中会发生衍射，影响光刻的分辨率。但另一方面，此间隙可以大大减少硅片或掩模板上的微粒等对掩模板和光刻胶膜的损伤，提高芯片的成品率。适用于特征尺寸较大的集成电路生产工艺。投影式曝光利用专门的光学系统将掩模板上的图形
10、投射到硅片上。掩模板与硅片之间相隔较远，不存在污染物等对掩模板和光刻胶膜的损伤。每次只对硅片的一小部分进行曝光，且掩模板图形大于实际成像图形，光刻分辨率高。是超大规模集成电路的主流技术。3.列出光刻的八个步骤，并对每个步骤作简短的说明。步骤一：打底膜 光刻的第一步是去除水分，并且在晶圆表面涂底层。这些步的目的是提高光刻胶和硅片表面的粘结。步骤二：旋涂光刻胶 打完底膜后，用旋涂的方法在晶圆上涂一层液体的光刻胶。晶圆被固定在真空腔上。精确数量的液态光刻胶被滴在晶圆上然后让晶圆高速旋转使其表面涂有均匀的光刻胶。步骤三：软烘 光刻胶被涂在晶圆表面后，必须要经过软烘。这个烘烤的目的是去除胶里大部分的溶剂
11、。步骤四：对准和暴光 掩膜板要涂好光刻胶的硅片上的正确位置。一旦对准后，掩膜板和硅片被暴光于紫外光从而将掩膜板上的图形转移到涂过胶的晶圆上。步骤五：暴光后烘烤 对于深紫外光刻暴光后在一个有100到110的热盘上烘烤是必要的。这个烘烤是紧跟着光刻胶暴光后进行的。步骤六：显影 显影对于在晶圆表面上的光刻胶上形成图形是至关重要的一步。光刻胶的可溶区域被显影液溶解，在晶圆表面留下可见的图案。步骤七：硬烘 显影后的热烘也被称作硬烘目的是蒸发掉多余的光刻胶溶剂和提高光刻胶与晶圆表面的粘结。步骤八：检测 一旦光刻胶在晶圆上形成图形，要进行一个检测来检验光刻图案的质量。这是光刻工的复习题，这里是两份理论卷子的
12、，会考任意一份，大家把它都背上，就没问题了。（理论部分：填空5题，判断10题，简答4题，论述题2题，大家把LED老师讲的看看把这些题背上）实践题1、 清洗的方法有两大类，分别是湿法清洗和干法清洗1、 在硅片表面上涂上液体光刻胶最常用的方法是旋转涂胶2、 光刻区使用黄色荧光灯照明的原因是，光刻胶只对特定波长的光线敏感，例如深紫外线和白光，而对黄光不敏感3、 涂胶前要进行增粘处理，目的提高晶圆片表面的增粘效果。 1.光学光刻的关键设备（ A ）A 光刻机 B摔胶机 C烘箱 D显微镜2. 对于正性光刻胶，被曝光的部分（ B ）；对于负性光刻胶，被曝光的部分（ ）A 容易溶解；容易溶解 B容易溶解；不
13、易溶解 C不易溶解；容易溶解 D不易溶解；不易溶解3光刻要求晶圆片表面存在的图案与掩膜版上的图形对准，此特性指标称为（ A ）A 套准精度 B特征尺寸 C分辨率 D工艺宽容度4投影掩膜版上的图形是由（ B ）金属所形成的A钽 B铬 C铁 D铜5光刻工艺一般都要经过涂胶、前烘、曝光、（ A ）、后烘等步骤。A显影 B去胶 C清洗 D检查6等离子体刻蚀属于（ B ）刻蚀A湿法刻蚀 B干法刻蚀 C电子刻蚀 D光学刻蚀7 后烘是在（ C ）后和显影前对硅片进行的一次焙烘A清洗 B涂胶 C曝光 D腐蚀8下列哪个不属于湿法清洗（ D ）A超声清洗 B喷雾清洗 C溢流清洗 D等离子清洗三、简答题1、 光刻一
14、般用到的试剂种类及作用。答： 光刻胶 去边剂：用于涂胶后的去边 HMDS：用于涂胶前的硅片增粘处理 显影液：MF-319 丙酮：用于清洁，可溶解光刻胶 乙醇：用于清洁，擦拭设备，桌面等2、 光刻胶的一般组成及保管方法。答：一般光刻胶有以下三种成分： 基础树脂 感光剂 溶剂光刻胶的保管方法：光刻胶对光和热敏感，应保保存在低温，黑暗和干燥的地方。3、 哪些涂胶方面的原因会造成光刻返工？答：（1） 用错涂胶程序(包括HMDS,涂胶和前烘的程序)（2） 胶面发花,均匀性差.（3） 回溅严重,胶面上有很多圆形或彗星状斑点.（4）胶被打空,片子表面未涂上胶.（5） 未做去边(去边剂压力罐的压力未加)（6）
15、 胶中有大量的杂质.（7）换错胶.4、 交接班时有哪些注意事项。答：对在制品情况进行交接交代设备的工作状况及其它注意事项检查胶瓶中的胶量，显影液罐中的显影液量，去边剂的量，废胶罐是否已满 检查工作现场是否整四、 论述题 (20分)识别下图所示工艺，写出每个步骤名称并进行描述。答：1 气相成底膜：清洗、脱水，脱水烘焙后立即用HMDS进行成膜处理，起到粘附促进剂的作用。2 采用旋转涂胶的方法涂上液相光刻胶材料。3 软烘：其目的是除去光刻胶中的溶剂。4 对准和曝光：掩模板与涂了胶的硅片上的正确位置对准。然后将掩模板和硅片曝光。5 曝光后烘焙：深紫外（DUV）光刻胶在100-110的热板上进行曝光后烘焙。6 显影：是在硅
