Q144.
有關「晶圓製造」之敘述中,下列何者正確?
化工 · 乙級 · 工業化學 · Q144
難易度分析
3 / 5
本題要求對晶圓製造的多個關鍵環節(原料、純化、長晶、清洗)具有全面的掌握。由於採複選題形式,必須完整判別每個選項的對錯,且其中包含容易混淆的化學藥劑用途區分,增加了認知負荷。
正確答案 (複選):①, ②, ③
- ① 半導體的矽原料是單晶矽:半導體製程使用的矽原料確實為單晶矽(Monocrystalline Silicon),因其具有規則的晶格結構,能提供優異的電子遷移率與電性均勻性,是製造IC元件的必要條件。
- ② 三氯矽烷以還原法可製得99%以上的純矽:三氯矽烷(SiHCl₃)經氫氣還原法(即西門子製程 Siemens Process)可沉積出電子級多晶矽,純度可達9N(99.9999999%)以上,此為半導體級矽原料的標準製程。
- ③ 在柴氏(Czochralski)法長晶製程,拉起與旋轉的速度會決定單晶棒的直徑:柴氏長晶法(Czochralski Method, CZ法)中,晶種的拉升速率與旋轉速度是控制單晶棒直徑的兩大關鍵參數,同時需精確控制熔融矽溫度與熱場分佈以維持晶體品質。
錯誤選項解析
- ④ 晶圓片在研磨後之清洗係以硫酸-過氧化氫混合液除去無機物雜質:硫酸-過氧化氫混合液(SPM,又稱Piranha溶液)主要用於去除有機物殘留而非無機物;去除無機物雜質應使用RCA清洗中的SC-1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O)或SC-2(HCl/H₂O₂/H₂O)溶液。
Learning Tip
"本題核心考點為晶圓製造全流程的原料純化、長晶技術與清洗製程。常考陷阱在於混淆SPM(去有機物)與RCA SC-1/SC-2(去無機物/金屬離子)的用途;另外需注意西門子製程產出的是電子級多晶矽,再經CZ法或FZ法轉為單晶矽,兩者的純度要求與應用階段不同,實務上電子級矽純度需達9N~11N,遠高於題目所述的99%。"
學員答題分佈
①半導體的矽原料是單晶矽0%
②三氯矽烷以還原法可製得99%以上的純矽0%
③在柴氏(Czochralski)法長晶製程,拉起與旋轉的速度會決定單晶棒的直徑0%
④晶圓片在研磨後之清洗係以硫酸-過氧化氫混合液除去無機物雜質0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!