民國115年 普通考試 機械工程 機械製造學概要
第5題
請依據 光阻的作用； 曝光與光罩關係； 顯影的目的； 解析度與 線寬對製程的影響； 微影製程失敗對良率的影響，說明光阻塗佈／曝 光／顯影等「微影製程」在半導體製…
題目
請依據 光阻的作用； 曝光與光罩關係； 顯影的目的； 解析度與 線寬對製程的影響； 微影製程失敗對良率的影響，說明光阻塗佈／曝 光／顯影等「微影製程」在半導體製程中的功能與重要性。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、光阻（photoresist）的功能：光阻是感光高分子材料，經旋轉塗佈（spin coating）形成均勻薄膜，受特定波長光照射後，曝光區的化學結構或溶解度改變，再經顯影將圖案轉移到晶圓上；正型光阻曝光區溶解，負型光阻則曝光區交聯而不溶。
- 二、曝光與光罩的關係：光罩（photomask）承載積體電路圖案，曝光機將光透過光罩或經投影透鏡縮小成像於光阻上，使圖案依比例轉移；對準（alignment）精度、曝光波長、數值孔徑（NA）與焦距決定成像品質，步進機（stepper）或掃描機（scanner）可提升解析度與產能。
- 三、顯影的目的：顯影（development）利用顯影液溶解特定區域的光阻，將曝光形成的潛像（latent image）轉為實體光阻圖案，作為後續蝕刻、離子佈植或沉積的遮罩；顯影時間、溫度與濃度會影響線寬、側壁角度及殘留缺陷。
- 四、解析度與線寬的影響：解析度（resolution）指能分辨的最小圖案尺寸，線寬（critical dimension, CD）則決定元件通道長度與電路密度；依瑞利公式R＝k₁λ/NA，波長越短、NA越大則解析度越佳，但景深（DOF）隨之減少，需在解析度與製程窗口間取捨。
- 五、微影失敗對良率的影響：若光阻塗佈不均、曝光失焦、對準偏移或顯影不完全，會造成線寬偏差、斷線、短路、殘渣或圖案缺失；這些缺陷在後續蝕刻與佈植中放大，導致晶粒失效、良率下降，嚴重時需報廢或重工，增加成本與週期時間。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。