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芯藥研究所 一個(gè)有內(nèi)容的公眾平臺(tái)! 丙酮是有機(jī)溶劑的一種,分子式為CH3COCH3 性質(zhì):無色,具剌激性薄荷臭味的液體 用途:在FAB內(nèi)的用途,主要在于黃光室內(nèi)正光阻的清洗、擦拭 毒性:對(duì)神經(jīng)中樞具中度麻醉性,對(duì)皮膚粘膜具輕微毒性,長期接觸會(huì)引起皮膚炎,吸入過量的丙酮蒸氣會(huì)刺激鼻、眼結(jié)膜、咽喉粘膜、甚至引起頭痛、惡心、嘔吐、目眩、意識(shí)不明等。 允許濃度:1000ppm ActiveArea主動(dòng)區(qū)域 MOS核心區(qū)域,即源,汲,閘極區(qū)域 AEI即AfterEtchingInspection,在蝕刻制程光阻去除前和光阻去除后,分別對(duì)產(chǎn)品實(shí)施主檢或抽樣檢查。 AEI的目的有四:
通常AEI檢查出來的不良品,非必要時(shí)很少做修改。因?yàn)槌パ趸瘜踊蛑亻L氧化層可能造成組件特性改變可靠性變差、缺點(diǎn)密度增加。生產(chǎn)成本增高,以及良率降低的缺點(diǎn)。 金屬濺鍍時(shí)所使用的原料名稱,通常是稱為Target,其成份為0.5%銅,1%硅及98.5%鋁,一般制程通常是使用99%鋁1%硅.后來為了金屬電荷遷移現(xiàn)象(Electromigration)故滲加0.5%銅降低金屬電荷遷移。 如Na+,K+,破壞氧化層完整性,增加漏電密度,減小少子壽命,引起移動(dòng)電荷,影響器件穩(wěn)定性。其主要來源是:爐管的石英材料,制程氣體及光阻等不純物。 半導(dǎo)體制程在蝕刻出金屬連線后,必須加強(qiáng)Al與SiO2間interface的緊密度,故進(jìn)行Alloy步驟,以450℃作用30min,增加Al與Si的緊密程度,防止Al層的剝落及減少歐姆接觸的電阻值,使RC的值盡量減少。 一種金屬元素,質(zhì)地堅(jiān)韌而輕,有延展性,容易導(dǎo)電。普遍用于半導(dǎo)體器件間的金屬連線,但因其易引起spike及Electromigration,故實(shí)際中會(huì)在其中加入適量的Cu或Si。 又稱退火:也叫熱處理,集成電路工藝中所有的在氮?dú)獾炔换顫姎夥罩羞M(jìn)行的熱處理過程都可以稱為退火。 激活雜質(zhì):使不在晶格位置上的離子運(yùn)動(dòng)到晶格位置,以便具有電活性,產(chǎn)生自由載流子,起到雜質(zhì)的作用。 消除損傷:離子植入后回火是為了修復(fù)因高能加速的離子直接打入芯片而產(chǎn)生的損毀區(qū)(進(jìn)入底材中的離子行進(jìn)中將硅原子撞離原來的晶格位置,致使晶體的特性改變)。而這種損毀區(qū),經(jīng)過回火的熱處理后即可復(fù)原。這種熱處理的回火功能可利用其溫度、時(shí)間差異來控制全部或局部的活化植入離子的功能。 氧化制程中的回火主要是為了降低界面態(tài)電荷,降低SiO2的晶格結(jié)構(gòu)。 退火方式:
是一個(gè)長度單位,1?=10-10米,其大小為1公尺的佰億分之一,約人的頭發(fā)寬度的伍拾萬分之一。此單位常用于IC制程上,表示膜層(如SiO2,POLY,SIN‥)厚度時(shí)用。 氬氣 弧光反應(yīng)室,事實(shí)上就是一個(gè)直流式的電漿產(chǎn)生器。因?yàn)樗僮鞯碾娏鳎瓕?duì)-電壓的區(qū)域是在弧光電漿內(nèi)。 又稱SC-1(StandardCleaningsolution-1)主要化學(xué)試劑是NH4OH/H2O2/D.I.water,常用比率為1:1:6。能有效去處除無機(jī)顆粒,有機(jī)沉淀及若干金屬玷污,去除顆粒能力隨NH4OH增加而增加。 在高真空系統(tǒng)中,要想很快建立我們所需的高真空,單純靠高真空泵是不行的(因高真空泵啟動(dòng)時(shí)系統(tǒng)必須已經(jīng)在低真空條件下),所以我們?cè)谙到y(tǒng)中加入一個(gè)輔抽泵(如油泵),先對(duì)系統(tǒng)建立初真空,再由高真空泵對(duì)系統(tǒng)建立高真空。 烘烤(Bake):在集成電路芯片的制造過程中,將芯片置于稍高溫(60℃~250℃)的烘箱或熱板上均可謂之烘烤。隨其目的不同,可區(qū)分為軟烤(Softbake)與預(yù)烤(Hardbake)。 軟烤(Softbake):其使用時(shí)機(jī)是在上完光阻后,主要目的是為了將光阻中的溶劑蒸發(fā)去除,并且可增加光阻與芯片的附著力。 預(yù)烤(Hardbake):又稱為蝕刻前烘烤(pre-etchbake),主要目的為去除水氣,增加光阻附著性,尤其在濕蝕刻(wetetching)更為重要,預(yù)烤不完全常會(huì)造成過蝕刻。 為了防止鋁合金與硅的的接觸界面發(fā)生尖峰(spiking)現(xiàn)象,并降低彼此的接觸電阻,在鋁合金與硅之間加入一層稱為阻障層的導(dǎo)體材料,常見的有Ti/TiN及TiW。 在用Si3N4作為掩膜制作fieldoxide時(shí),在Si3N4覆蓋區(qū)的邊緣,由于氧或水氣會(huì)透過PadOxideLayer擴(kuò)散至Si-Substrate表面而形成SiO2,因此Si3N4邊緣向內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)鳥嘴狀的氧化層,即所謂的Bird'sBeak。其大小與坡度可由改變Si3N4與PadOxide的厚度比及FieldOxidation的溫度與厚度來控制。 Boat原意是單木舟。在半導(dǎo)體IC制造過程中,常需要用一種工具作芯片傳送及加工,這種承載芯片的工具,我們稱之為Boat。一般Boat有兩種材質(zhì),一是石英(Quartz),另一碳化硅(SiC)。SiCBoat用在溫度較高(Drivein)及LPSiN的場合。 B.O.E.是HF與NH4F依不同比例混合而成。6:1BOE蝕刻即表示HF:NH4F=l:6的成份混合而成。HF為主要的蝕刻液,NH4F則做為緩沖劑使用。利用NH4F固定[H']的濃度,使之保持一定的蝕刻率。 HF會(huì)侵蝕玻璃及任何硅石的物質(zhì),對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性,不小心被濺到,應(yīng)用大量沖洗。 假設(shè)流體在芯片表面流速為零,則流體在層流區(qū)及芯片表面將有一個(gè)流速梯度存在,稱為邊界層(BoundaryLayer) BPSG:為硼磷硅玻璃,含有B,P元素的SiO2,加入B,P可以降低Flow溫度,并且P吸附一些雜質(zhì)離子,流動(dòng)性比較好,作為ILD的平坦化介質(zhì)。 左圖是一個(gè)典型PN二極管的電流對(duì)電壓曲線,因?yàn)橹挥性诩诱螂妷簳r(shí)才導(dǎo)通,但假若施加的反向電壓太高且超過一特定臨界值時(shí),反向電流將急劇上升,這個(gè)現(xiàn)象稱為電崩潰。而使崩潰現(xiàn)象發(fā)生的臨界電壓稱為崩潰電壓,如圖中的VBD。 通常此層沉積于兩個(gè)熱膨脹系數(shù)相差較大的兩層之間,緩沖兩者因直接接觸而產(chǎn)生的應(yīng)力作用。我們制程最常見的緩沖層即SiO2,它用來緩沖SiN4與Si直接接觸產(chǎn)生的應(yīng)力,從而提升Si3N4對(duì)Si表面附著能力。 Clean的一種制程,它包括DHF(稀釋HF)---APM(NH4OH-H2O2-H2Omixed)---HPM(HCl-H2O2-H2Omixed) 「預(yù)燒」(Burnin)為可靠性測(cè)試的一種,旨在檢驗(yàn)出那些在使用初期即損壞的產(chǎn)品,而在出貨前予以剔除。 預(yù)燒試驗(yàn)的作法,乃是將組件(產(chǎn)品)置于高溫的環(huán)境下,加上指定的正向或反向的直流電壓,如此殘留在晶粒上氧化層與金屬層的外來雜質(zhì)離子或腐蝕性離子將容易游離而使故障模式(FailureMode)提早顯現(xiàn)出來,達(dá)到篩選、剔除「早期夭折」產(chǎn)品的目的。 預(yù)燒試驗(yàn)分為「靜態(tài)預(yù)燒」(StaticBurnin)與「動(dòng)態(tài)預(yù)燒」(DynamicBurnin)兩種,前者在試驗(yàn)時(shí),只在組件上加上額定的工作電壓及消耗額定的功率。而后者除此外并有仿真實(shí)際工作情況的訊號(hào)輸入,故較接近實(shí)際況,也較嚴(yán)格。 基本上,每一批產(chǎn)品在出貨前,皆須作百分之百的預(yù)燒試驗(yàn),但由于成本及交貨期等因素,有些產(chǎn)品就只作抽樣(部分)的預(yù)燒試驗(yàn),通過后才貨。另外,對(duì)于一些我們認(rèn)為它品質(zhì)夠穩(wěn)定且夠水準(zhǔn)的產(chǎn)品,亦可以抽樣的方式進(jìn)行。當(dāng)然,具有高信賴度的產(chǎn)品,皆須通過百分之百的預(yù)燒試驗(yàn) 用以攜帶一定制程反應(yīng)物(液體或氣體)進(jìn)反應(yīng)室的氣體,例如用N2攜帶液態(tài)TEOS進(jìn)爐管,N2即可稱為載氣。 專指一密閉的空間,而有特殊的用途、諸如抽真空,氣體反應(yīng)或金屬濺鍍等。因此常需對(duì)此空間的種種外在或內(nèi)在環(huán)境加以控制;例如外在粒子數(shù)(particle)、濕度等及內(nèi)在溫度、壓力、氣逞流量、粒子數(shù)等達(dá)到最佳的反應(yīng)條件。 當(dāng)在MOS的閘極加上電壓(PMOS為負(fù),NMOS為正)。則閘極下的電子或電洞會(huì)被其電場所吸引或排斥而使閘極下的區(qū)域形成一反轉(zhuǎn)層(Inversionlayer)。也就是其下的半導(dǎo)體p-type變成N-typeSi,N-type變成p-typeSi,而與源極和汲極成同type,故能導(dǎo)通汲極和源極。我們就稱此反轉(zhuǎn)層為'通道'。信道的長度'ChannelLength'對(duì)MOS組件的。 參數(shù)有著極重要的影響,故我們對(duì)POLYCD的控制需要非常謹(jǐn)慎。 在集成電路中,各電晶體彼此間則以場氧化層(FOX)加以隔離的,因?yàn)閳鲅趸瘜由戏匠S薪饘賹?dǎo)線通過,為了防止金屬層,場氧化層,底材硅產(chǎn)生類似NMOS的電容效應(yīng),場氧化層下方的區(qū)域常摻有摻質(zhì)濃度很高的P型層,以防止類似NMOS的反轉(zhuǎn)層在場氧化層下發(fā)生,而破壞電晶體間的隔離。這層P型層通常稱為'ChannelStop',這層摻質(zhì)是以離子植入(Implantation)的方式完成的,所以稱為通道阻絕植入。 隨著用以隔離之用的場氧化層(FOX),CMOS電晶體,金屬層及介電層等構(gòu)成IC的各個(gè)結(jié)構(gòu)在芯片上建立之后,芯片的表面也將隨之變得上下凸凹不平坦,致使后續(xù)制程變得更加困難。而傳統(tǒng)半導(dǎo)體制程用以執(zhí)行芯片表面平坦化的技術(shù),以介電層SiO2的平坦為例,計(jì)有高溫?zé)崃鞣ā⒏鞣N回蝕技術(shù)及旋涂式玻璃法。當(dāng)VLSI的制程推進(jìn)到0.35以下后,以上這些技術(shù)已不能滿足制程需求,故而也就產(chǎn)生了CMP制程。所謂CPM就是利用在表面布滿研磨顆粒的研磨墊(polishingpad),對(duì)凸凹不平的晶體表面,藉由化學(xué)助劑(reagent)的輔助,以化學(xué)反應(yīng)和機(jī)械式研磨等雙重的加工動(dòng)作,來進(jìn)行其表面平坦化的處理。
無特定分布位置,主要是因?yàn)镸OS操作時(shí)產(chǎn)生的電子或電洞被氧化層內(nèi)的雜質(zhì)或不飽和鍵所捕陷造成。可以通過適當(dāng)?shù)幕鼗饋斫档推錆舛取?/span>
參與反應(yīng)的氣體從反應(yīng)器的主氣流里藉著反應(yīng)氣體在主氣流及芯片表面的濃度差,以擴(kuò)散的方式經(jīng)過邊界層傳遞到芯片的表面。反應(yīng)物在表面相會(huì)后藉著芯片表面提供的能量,沉積反應(yīng)發(fā)生。反應(yīng)完成后,反應(yīng)的副產(chǎn)物及未參與反應(yīng)的反應(yīng)氣體從芯片表面吸解并進(jìn)入邊界層,最后進(jìn)入主氣流并被抽氣裝置抽離。
化學(xué)氣相沉積的五個(gè)主要的步驟。
一片芯片(OR晶圓,即Wafer)上有許多相同的方形小單位,這些小單位即稱為晶粒。同一芯片上的每個(gè)晶粒都是相同的構(gòu)造,具有相同的功能,每個(gè)晶粒經(jīng)包裝后,可制成一顆顆我們?nèi)粘I钪谐R姷腎C,故每一芯片所能制造出的IC數(shù)量是很可觀的。同樣地,如果因制造的疏忽而產(chǎn)生的缺點(diǎn),往住就會(huì)波及成百成千個(gè)產(chǎn)品。 又稱無塵室。半導(dǎo)體加工的環(huán)境是高凈化空間,恒溫恒濕,對(duì)微粒要求非常高。常用class表示等級(jí)(class1即一立方米直徑大于0.5微米的微粒只有一顆)。 金屬氧化膜半導(dǎo)體(MOS,Metal-OxideSemicoductor)其制造程序及先在單晶硅上形成絕緣氧化膜,再沉積一層復(fù)晶硅(或金屬)做為閘極,利用加到閘極的電場來控制MOS組件的開關(guān)(導(dǎo)電或不導(dǎo)電)。按照導(dǎo)電載子的種類,MOS又可分成兩種類型:NMOS(由電子導(dǎo)電)和PMOS(由電洞導(dǎo)電)。
而互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(CMOS,ComplementaryMOS)則是由NMOS及PMOS組合而成,具有省電,抗噪聲能力強(qiáng)、α一Particle免役力好等許多優(yōu)點(diǎn),是超大規(guī)模集成電路(VLSI)的主流。
通常指壓力在60到110psi之間的空氣,作為控氣動(dòng)閥的領(lǐng)氣閥的氣體源。
將空氣壓縮形成高壓氣體的設(shè)備。 通常雜質(zhì)在半導(dǎo)體高溫?cái)U(kuò)散有兩種方式: Constant-Surface-ConcentrationDiffusion(恒定源擴(kuò)散): ThevaporsourcemaintainsaconstantlevelofsurfaceconcentrationduringtheentireDiffusionperiod(likePOCl3dope)這個(gè)擴(kuò)散模式,是假設(shè)離子在界面上所具備的濃度,并不隨擴(kuò)散的進(jìn)行而改變。且一直為一個(gè)定值所建立。換句話說,不管離子的擴(kuò)散持續(xù)多久,離子在界面上的濃度將維持在一個(gè)定值下。 Constant-Total-DopantDiffusion(限定源擴(kuò)散): Afixedamountofdopantisdepositedintothesemiconductorsurfaceinthinlayer,andthedopantsubsequentlydiffuseintothesemiconductor(likeionimplantation,drivein)
IC的制造,基本上是由一層一層的圖案堆積上去,而為了了解堆積圖案的結(jié)構(gòu),以改善制程,或解決制程問題,以電子顯微鏡(SEM)來觀察,而切割橫截面,觀察橫截面的方式,是其中較為普遍的一種。 將一個(gè)表面溫度降到極低,甚至結(jié)近絕對(duì)零度時(shí),與這個(gè)表面相接觸的氣體分子,將會(huì)產(chǎn)生相變化,而凝結(jié)在低溫表面上,稱為低溫凝結(jié)。還有一些氣體雖然不能凝結(jié),但與低溫表面接觸后,將因?yàn)楸砻媾c分子間的凡得瓦力(VanderWaalsForce)而吸附在低溫表面上,且活動(dòng)性大減,稱為低溫吸附,低溫泵(CryogenicPump)就是利用低溫凝結(jié)和低溫吸附的原理,將氣體分子從容器里排出,以達(dá)到降低容器壓力的目的。 Cryopump原理:是利用吸附原理而工作:Cryopump為高真空pump,應(yīng)該和低真空pump配合使用,工作前真空度應(yīng)該達(dá)到10-2mbar,否則無法工作。當(dāng)吸附氣體飽和后,要做regen,即將高溫N2通入使凝結(jié)的氣體釋放而排出pump。入口處擋片吸附水泡,里面的特殊氣體吸附(成液態(tài)狀)
當(dāng)以SOG來做介電層和平坦化的技術(shù)時(shí),由于SOG是一種由溶劑與含有介電材質(zhì)的材料,經(jīng)混合而形成的一種液態(tài)介電材料,以旋涂(Spin-onCoating)的方式涂布在芯片的表面,必須經(jīng)過熱處理來趨離SOG本身所含的溶劑,稱之為Curing. 指原料由投入生產(chǎn)線到產(chǎn)品于生產(chǎn)線產(chǎn)出所須的生產(chǎn)/制造時(shí)間。在TI-Acer,生產(chǎn)周期時(shí)兩種解釋:一為'芯片產(chǎn)出周期時(shí)間'(wafer-outtime);一為'制程周期時(shí)間'(Processcycletime) '芯片產(chǎn)出周期時(shí)間'乃指單一批號(hào)的芯片由投入到產(chǎn)出所須的生產(chǎn)/制造時(shí)間。 '制程周期時(shí)間'則指所有芯片于單一工站平均生產(chǎn)/制造時(shí)間的總和,亦即每一工站均有一平均生產(chǎn)/制造時(shí)間,而各工站(從頭至尾)平均生產(chǎn)/制造的加總即為該制程的制程周期時(shí)間。目前TI-AcerLineReport的生產(chǎn)周期時(shí)間乃探用'制程周期時(shí)間'。 一般而言,生產(chǎn)周期時(shí)間可以下列公式概略推算之:
利用量測(cè)MOS電晶體在不同條件下的電容-電壓關(guān)系曲線,來評(píng)估MOS氧化層品質(zhì)的一種技術(shù)。一般要求CVShift<0.1V C-Vshift:加電壓量電容:
不斷加電壓在30℃時(shí)量取一條C-V曲線,然升溫至250℃再降到30℃時(shí)再量取一條C-V曲線,發(fā)現(xiàn)兩條C-V曲線并不會(huì)完全重合,只有當(dāng)C-Vshift小于0.1V方符合標(biāo)準(zhǔn)。
為了使離子在往金屬靶表面移動(dòng)時(shí)獲得足夠的能量,除了提高極板間的電壓外,還必須使離子在陰極暗區(qū)內(nèi)所遭受的碰撞次數(shù)降低,就必須降低濺渡的壓力,越低越好,以增長離子的平均自由徑。這樣一來,單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)降低,使得電漿里的離子濃度也降低,導(dǎo)致濺渡薄膜的沉積速率變慢。
電漿是人類近代物化史上重大的發(fā)現(xiàn)之一,指的是一個(gè)遭受部分離子化的氣體,氣體里面的組成有各種帶電荷的電子,離子,及不帶電的分子和原子團(tuán)等。電漿產(chǎn)生器的兩金屬極板上加上直流電壓而產(chǎn)生的電漿我們稱為直流電漿。 脫離電漿的帶正電荷離子,在暗區(qū)的電場的加速下,將獲得極高的能量,當(dāng)離子與陰電極產(chǎn)生轟擊之后,基于能量傳遞的原理,離子轟擊除了會(huì)產(chǎn)生二次電子以外,還會(huì)把電極表 面的原子給'打擊'出來,稱為sputtering.電極板加直流電壓稱為DCSputtering. 先決條件:
SiH2Cl2 '缺點(diǎn)密度'系指芯片單位面積上(如每平方公分,每平方英寸等)有多少'缺點(diǎn)數(shù)'之意,此缺點(diǎn)數(shù)一般可分兩大類:A.可視性缺點(diǎn)B不可視性缺點(diǎn)。前者可藉由一般光學(xué)顯微鏡檢查出來(如橋接、斷線)后者則須藉助較精密電子儀器檢驗(yàn)(如晶格缺陷)由于芯片制造過程甚為復(fù)雜漫長,芯片上缺點(diǎn)數(shù)愈少,產(chǎn)品良率品質(zhì)必然愈佳,故'缺點(diǎn)密度'常被用來當(dāng)做一個(gè)工廠制造的產(chǎn)品品質(zhì)好壞的指標(biāo)。 CVD沈積后由于所沈積的薄膜(ThinFilm)的密度很低,故以高溫步驟使薄膜中的分子重新結(jié)合以提高其密度,此種高溫步驟即稱為密化。密化通常以爐管在800℃以上的溫度完成,但也可在RTP(RapidThermalProcess)(快速升降溫機(jī)臺(tái))完成。 操作性質(zhì)與增強(qiáng)型MOS相反,它的通道不須要任何閘極的加壓(Vg)便已存在,而必須在適當(dāng)?shù)腣g下才消失。 Deposition Rate,表示薄膜成長快慢的參數(shù)。一般單位A/min 顧名思義即阱的深度。通過離子植入法植入雜質(zhì)如磷離子或硼離子,然后通過Drivein將離子往下推所達(dá)到的深度。 由于半導(dǎo)體制程技術(shù),系一門專業(yè)、精致又復(fù)雜的技術(shù),容易受到不同制造設(shè)備制程方法(RECIPE)的影響,故在考慮各項(xiàng)產(chǎn)品如何從事制造技術(shù)完善、成功地制造出來時(shí),須有一套規(guī)范來做有關(guān)技術(shù)上的規(guī)定,此即'DesignRule',其系依照各種不同產(chǎn)品的需求、規(guī)格,制造設(shè)備及制程方法、制程能力,各項(xiàng)相關(guān)電性參數(shù)規(guī)格等考慮,訂正了如:
DiluteHF,一般用來去除nativeoxide,稀釋的HF(DiluteHF)HF:H2O=1:50 一片芯片(OR晶圓,即Wafer)上有許多相同的方形小單位,這些小單位即稱為晶粒。 同一芯片上的每個(gè)晶粒都是相同的構(gòu)造,具有相同的功能,每個(gè)晶粒經(jīng)包裝后,可制成一顆顆我們?nèi)粘I钪谐R姷腎C,故每一芯片所能制造出的IC數(shù)量是很可觀的。同樣地,如果因制造的疏忽而產(chǎn)生的缺點(diǎn),往住就會(huì)波及成百成千個(gè)產(chǎn)品。 介于導(dǎo)電材料之間的絕緣材料。常用的介電材料有SiO2,Si3N4等,需要的介電材料要求: 1.良好的stepcoverage,2.低介電常數(shù),3.高崩潰電壓,4.低應(yīng)力,5.平坦性好。 介電材料的性質(zhì):
介電常數(shù)是表征電容性能的一重要參數(shù),越小越好,它與導(dǎo)電性能成反比。
在一杯很純的水上點(diǎn)一滴紅墨水,不久后可發(fā)現(xiàn)水表面顏色漸漸淡去,而水面下漸漸染紅,但顏色是愈來愈淡,這即是擴(kuò)散的一例。在半導(dǎo)體工業(yè)上常在很純的硅芯片上以預(yù)置或離子植入的方式做擴(kuò)散源(即紅墨水)。因固態(tài)擴(kuò)散比液體慢很多(約數(shù)億年),故以進(jìn)爐管加高溫的方式,使擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成 擴(kuò)散系數(shù)(DiffusionCoefficient)是描述雜質(zhì)在晶體中擴(kuò)散快慢的一個(gè)參數(shù)。這與擴(kuò)散條件下的溫度,壓強(qiáng),濃度成正比。 D=D0exp(-Ea/KT) D0是外插至無限大溫度所得的擴(kuò)散系數(shù)(cm2/s) Ea是活化能(ev) 在低濃度時(shí),擴(kuò)散系數(shù)對(duì)溫度倒數(shù)為線性關(guān)系,而與濃度無關(guān) 在半導(dǎo)體工業(yè)上常在很純的硅芯片上以預(yù)置或離子植入的方式做擴(kuò)散源(即紅墨水)。因固態(tài)擴(kuò)散比液體慢很多(約數(shù)億年),故以進(jìn)爐管加高溫的方式,使擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成。這樣的爐管就叫做擴(kuò)散爐(DiffusionFurnace)。
通過加熱油,油氣蒸發(fā)高速噴射出去,帶出氣體分子,達(dá)到抽氣的目的。它可以達(dá)到10-5Torr. 凹痕表面上輕微的下陷或凹陷。
IC制造過程中,常需要用酸堿溶液來蝕刻,清洗芯片。這些步驟之后,又須利用水把芯片表面殘留的酸堿清除。而且水的用量是相當(dāng)大。 然而IC工業(yè)用水,并不是一般的自來水,而是自來水或地下水經(jīng)過一系列的純化而成。原來自來水或地下水中,含有大量的細(xì)菌,金屬離子及Particle,經(jīng)廠務(wù)的設(shè)備將之殺菌過濾和純化后,即可把金屬離子等雜質(zhì)去除,所得的水即稱為'去離子水'。專供IC制造的用。 我們將使原本本征的半導(dǎo)體產(chǎn)生多余電子的雜質(zhì),稱為施體。如摻入p的情況。 在原本本征的半導(dǎo)體里主動(dòng)的植入或通過擴(kuò)散的方法將其它的原子或離子摻入進(jìn)去,達(dá)到改變其電性能的方法。如離子植入。 我們離子植入后,一般植入的離子分布達(dá)不到我們的要求,我們通過進(jìn)爐管加高溫的方式將離子進(jìn)行擴(kuò)散,以達(dá)到我們對(duì)離子分布的要求,同時(shí)對(duì)離子植入造成的缺陷進(jìn)行修復(fù)。 我們將通過擴(kuò)散的方法進(jìn)行摻雜的物資叫摻雜源,例如將Poly里摻入P的POCl3我們將其叫摻雜源(DopantSource)。 為使組件運(yùn)作,芯片必須摻以雜質(zhì)()Doping),一般常用的有:
表示離子數(shù)的一個(gè)參數(shù)。 隨機(jī)存取記憶器可分動(dòng)態(tài)及靜態(tài)兩種,主要的差異在于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(DRAM),在一段時(shí)間(一般是0.5ms~5ms)后,數(shù)據(jù)會(huì)消失,故必須在數(shù)據(jù)未消失前讀取原數(shù)據(jù)再重寫(refresh),此為其最大缺點(diǎn),此外速度較慢也是其缺點(diǎn)。而DRAM的最大好處為,其每一記憶單元(bit)只需一個(gè)Transistor(晶體管)+一個(gè)Capacitor(電容器),故最省面積,而有最高的密度。而SRAM則有不需重寫、速度快的優(yōu)點(diǎn),但是密度低,其每一記憶單元(bit)有兩類:
由于上述它優(yōu)缺點(diǎn),DRAM一般皆用在PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))或其它不需高速且記憶容量大的記憶器,而SRAM則用于高速的中大型計(jì)算機(jī)或其它只需小記憶容量,如:監(jiān)視器(Monitor)、打印機(jī)(Printer)等周控制或工業(yè)控制上。
通過摻雜,使其電性與底材P-Si相反的,我們將其稱為汲極(Drain)與源極。 離子植入(ionimplantation)雖然能較精確地選擇雜質(zhì)數(shù)量,但受限于離子能量,無法將雜質(zhì)打入芯片較深(um級(jí))的區(qū)域,因此需借著原子有從高濃度往低濃度擴(kuò)散的性質(zhì),在相當(dāng)高的溫度去進(jìn)行,一方面將雜質(zhì)擴(kuò)散到較深的區(qū)域,且使雜質(zhì)原子占據(jù)硅原子位置,產(chǎn)生所要的電性,另外也可將植入時(shí)產(chǎn)生的缺陷消除。此方法稱的驅(qū)入。此法不再加入半導(dǎo)體雜質(zhì)總量,只將表面的雜質(zhì)往半導(dǎo)體內(nèi)更深入的推進(jìn)。 在驅(qū)入時(shí),常通入一些氧氣﹒因?yàn)楣柩趸瘯r(shí),會(huì)產(chǎn)生一些缺陷,如空洞(Vacancy),這些缺陷會(huì)有助于雜質(zhì)原子的擴(kuò)散速度。另外,由于驅(qū)入是藉原子的擴(kuò)散,因此其方向性是各方均等,甚至有可能從芯片逸出(out-diffusion),這是需要注意的 在通入的氣體中只有氧氣與載氣,只有氧氣與底材發(fā)生氧化反應(yīng)。我們將這種氧化叫干式氧化。 如我們的Gate-OX,這種方法生成的SiO2質(zhì)量比較好,但生成速度比較慢。
對(duì)制程起一定輔助作用的硅片,區(qū)別于產(chǎn)品、控片,一般對(duì)其質(zhì)量要求不是很高。
電子是構(gòu)成原子的帶電粒子,帶有一單位的負(fù)電荷,環(huán)繞在原子核四周,形成原子。 電洞是晶體中,在原子核間的共享電子,因受熱干擾或雜質(zhì)原子取代,電子離開原有的位置所遺留下來的'空缺'因缺少一個(gè)電子,無法維持電中性,可視為帶有一單位的正電荷。 當(dāng)NMOS的溝道縮短,溝道接近汲極地區(qū)的載子將倍增,這些因載子倍增所產(chǎn)生的電子,通常吸往汲極,而增加汲極電流的大小,部分電子則足以射入閘氧化層里,而產(chǎn)生的電洞,將流往低材,而產(chǎn)生底材電流;另一部分的電洞則被源極收集,使npn現(xiàn)象加強(qiáng),熱電子的數(shù)量增加,足使更多的載子倍增,當(dāng)超過閘極氧化層的承受能力時(shí),就擊穿閘氧化層,我們將這種現(xiàn)象叫電崩潰(ElectricalBreakdown)。 所謂電子遷移(Electromigration),乃指在電流作用下的金屬。此系電子的動(dòng)量傳給帶正電的金屬離子所造成的。當(dāng)組件尺寸愈縮小時(shí),相對(duì)地電流密度則愈來愈大;當(dāng)此大電流經(jīng)過集成電路中的薄金屬層時(shí),某些地方的金屬離子會(huì)堆積起來,而某些地方則有金屬空缺情形,如此一來,堆積金屬會(huì)使鄰近的導(dǎo)體短路,而金屬空缺則會(huì)引起斷路。材料搬動(dòng)主要原動(dòng)力為晶界擴(kuò)散。以濺鍍法所沉積的Al,經(jīng)過適當(dāng)?shù)腁nneal之后,通常是以多晶(Poly-Crystalline)形式存在,當(dāng)導(dǎo)電時(shí),因?yàn)殡妶龅挠绊?,Al原子將沿著晶粒界面(Grain-Boundary)移動(dòng)。 有些方法可增加鋁膜導(dǎo)體對(duì)電遷移的抗力,例如:加入抗電移能力較強(qiáng)的金屬,如Cu。
將已知波長的入射光分成線性偏極或圓偏極,照射2003-7-17在待射芯片,利用所得的不同橢圓偏極光的強(qiáng)度訊號(hào),以Fourier分析及Fresnel方程式,求得待測(cè)芯片膜厚與折射率的儀器,稱為橢圓測(cè)厚儀(Ellipsometer)。簡單的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
EM(ElectronMigrationTest)電子遷移可靠度測(cè)試,當(dāng)電流經(jīng)過金屬導(dǎo)線,使金屬原子獲得能量,沿區(qū)塊邊界(GrainBoundaries)擴(kuò)散(Diffusion),使金屬線產(chǎn)生空洞(Void),甚至斷裂,形成失效。
其對(duì)可靠度評(píng)估可用電流密度線性模型求出: AF=[J(stress)/J(op)]n×exp[Ea/Kb(1/T(top)-1/T(stress))]
TF=AF×T(stress)
能量是物理學(xué)的專有名詞。 如下圖,B比A的電壓正l00伏,若在A板上有一電子受B板正電吸引而加速跑到B板,這時(shí)電子在B板就比在A板多了100電子伏特的能量。
|Vg|>|Vt|時(shí),處于'開(ON)'的狀態(tài),且當(dāng)|Vg|<|Vt|時(shí),電晶體則在'關(guān)(OFF)'的狀態(tài)。它的通道必須在閘極處于適當(dāng)?shù)碾妷合聲r(shí)才會(huì)形成。
磊晶系在晶體表面成長一層晶體。 外延附生:一種礦物的結(jié)晶附于另一礦物結(jié)晶表面的生長,這樣兩種礦物的結(jié)晶基層就會(huì)有同樣的構(gòu)造來源。 EPROM(Erasable-ProgrammableROM)電子可程序只讀存儲(chǔ)器,MASKROM內(nèi)所存的數(shù)據(jù)是在FAB內(nèi)制造過程中便已設(shè)定好,制造完后便無法改變。就像任天堂游戲卡內(nèi)的MASKROM,存的是金牌瑪麗,就無法變成雙截龍。而EPROM是在ROM內(nèi)加一特殊結(jié)構(gòu)叫AFAMDS,它可使ROM內(nèi)的數(shù)據(jù)保存。但常紫外光照到它時(shí),它會(huì)使ROM內(nèi)的數(shù)據(jù)消失,每一個(gè)記憶單位都?xì)w零。然后工程人員再依程序的規(guī)范,用30伏左右的電壓將0101…數(shù)據(jù)灌入每一記憶單位。如此就可灌電壓,照紫光,重復(fù)使用,存入不同的數(shù)據(jù)。 也就是說如果任天堂游戲卡內(nèi)使用的是EPROM,那么您打膩了金牌瑪麗,就把卡匣照紫光,然后灌雙截龍的程序進(jìn)去。卡匣就變成雙截龍卡,不用去交換店交換了。 自然界的物質(zhì)均由原子組成,而原子又由質(zhì)子、中子及電子組成,在平常狀態(tài)下,物質(zhì)呈中性,而在日?;顒?dòng)中,會(huì)使物質(zhì)失去電子,或得到電子﹒此即產(chǎn)生一靜電,得到電子的物質(zhì)為帶負(fù)靜電,失去電子即帶正靜電。靜電大小會(huì)隨著日常的工作環(huán)境而有所不同,如下表所示。
表l日常工作所產(chǎn)生的靜電強(qiáng)度表 2.當(dāng)物質(zhì)產(chǎn)生靜電后,隨時(shí)會(huì)放電,若放到電子組件上,例如IC,則會(huì)將組件破壞而使不能正常工作,此即為靜電破壞(ElectrostaticDamage)或靜電放電(ElectrostaticDischarge)。 3.防止靜電破壞方法有:
在集成電路的制程中,常常需要將整個(gè)電路圖案定義出來,其制造程序通常是先長出或蓋上一層所需要的薄膜,再利用微影技術(shù)在這層薄膜上,以光阻定義出所欲制造的電路圖案,再利用化學(xué)或物理方式將不需要的部份去除,此種去除步驟,便稱為蝕刻(ETCH)。 一般蝕刻可分為濕式蝕刻(WETETCH),及干式蝕刻(DRYETCH)兩種。所謂濕蝕刻乃是利用化學(xué)品(通常是酸液)與所欲蝕刻的薄膜,起化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氣體或可溶性,生成物,達(dá)到圖案定義的目的。而所謂干蝕刻,則是利用干蝕刻機(jī)臺(tái)產(chǎn)生電漿將所欲蝕刻的薄膜,反應(yīng)產(chǎn)生氣體,由PUMP抽走達(dá)到圖案定表的目的。 將我們的蒸鍍?cè)捶旁谯釄謇锛訜?,?dāng)溫度升高到接近蒸鍍?cè)吹娜埸c(diǎn)附近。這時(shí),原本處于固態(tài)的蒸鍍?cè)吹恼舭l(fā)能力將特別強(qiáng),利用這些被蒸發(fā)出來的蒸鍍?cè)丛?,我們?cè)谄渖戏讲贿h(yuǎn)處的芯片表面上,進(jìn)行薄膜沉積。我們將這種方法叫蒸鍍(Evaporation)。
其意表略同于照相機(jī)底片的感光 在基集成電路的制造過程中,定義出精細(xì)的光阻圖形為其中重要的步驟,以運(yùn)用最廣的5XStepper為例,其方式為以對(duì)紫外線敏感的光阻膜作為類似照相機(jī)底片,光罩上則有我們所設(shè)計(jì)的各種圖形,以特殊波長的光線(G-LINE436NM)照射光罩后,經(jīng)過縮小鏡片(ReductionLens)光罩上的圖形則呈5倍縮小后,精確地定義在底片上(芯片上的光阻膜) 經(jīng)過顯影后,即可將照到光(正光阻)的光阻顯掉,而得到我們想要的各種精細(xì)圖形,以作為蝕刻或離子植入用。 因光阻對(duì)于某特定波長的光線特別敏感,故在黃光室中,找將一切照明用光源過濾成黃色,以避免泛白光源中含有對(duì)光阻有感光能力的波長成份在,這一點(diǎn)各相關(guān)人員應(yīng)特別注意,否則會(huì)發(fā)生光線污染現(xiàn)象,而擾亂精細(xì)的光阻圖形。
Extraction Electrode是離子植入機(jī)中用來將Source的Arc反應(yīng)室中的離子以電壓萃取出來的兩個(gè)電極板。由電子抑制極板(Suppression Electrode) 和接地極板(Ground Electrode)兩部分組成。 Fabrication為'裝配'或'制造'之意,與Manufacture意思一樣。半導(dǎo)體制造程序,其步驟繁多,且制程復(fù)雜,需要有非常精密的設(shè)備和細(xì)心的作業(yè),才能達(dá)到無缺點(diǎn)的品質(zhì)。FAB系Fabrication的縮寫,指的是'工廠'之意。我們常稱FAB為'晶圓區(qū)',例如:進(jìn)去'FAB'之前須穿上防塵衣。 法拉第杯(FaradayCup),是離子植入機(jī)中在植入前用來測(cè)量離子束電流的裝置。 FieldOxide場氧化層,F(xiàn)ield直譯的意思是'場'。如運(yùn)動(dòng)場,足球場和武道場等的場都叫做Field。它的涵義就是一個(gè)有專門用途的區(qū)域。
在IC內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,有一區(qū)域是隔離電場的地方,通常介于兩個(gè)MOS晶體管之間,稱為場區(qū)。場區(qū)之上大部份會(huì)長一層厚的氧化層。 在離子植入機(jī)的離子源反應(yīng)室里用來產(chǎn)生電子以解離氣體用。通常采用鎢、鉭及鉬等高溫金屬。利用直流電的加熱,使燈絲表面釋放出所謂'熱離化電子'。 用過濾器(FILTER,為一半透明膜折迭而成)將液體或氣體中的雜質(zhì)給過濾掉,此稱為Filtration(過濾)故IC制造業(yè)對(duì)潔凈度的要求是非常的嚴(yán),故各種使用的液體或氣體(包括大氣)必須借著過濾以達(dá)到潔凈的要求。 待過濾的液體及氣體能經(jīng)過過濾器且成功地將雜質(zhì)擋下,必須借著一個(gè)pump制造壓差來完成,如何選擇一組恰當(dāng)?shù)倪^濾器及PUMP是首要的課題。 固定氧化層電荷(FixedOxideCharge)位于離Si-SiO2接口30?的氧化層內(nèi),通常為正電荷。與氧化條件、退火條件及硅表面方向有關(guān)。 客戶委托加工(Foundry)主要是接受客戶委托,生產(chǎn)客戶自有權(quán)利的產(chǎn)品,也就是客戶提供光罩,由聯(lián)華來生產(chǎn)制造,在將成品出售給客戶,只收取代工費(fèi)用,這種純粹代工,不涉及銷售的方式在國際間較通常的稱呼就叫硅代工(SiliconFoundry)。 四點(diǎn)測(cè)針(FourPointProbe)是量測(cè)芯片片阻值(SheetResistance)Rs的儀器。
其原理如下: 上圖ABCD四針,A、D間通以電流I,B、C兩針量取電壓差(ΔV),則: Rs=K.ΔV/I K是比例常數(shù),和機(jī)臺(tái)及針尖距離有關(guān) FTIR(傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜分析儀)乃利用紅外線光譜經(jīng)傅利葉轉(zhuǎn)換進(jìn)而分析雜質(zhì)濃度的光譜分析儀器。 己發(fā)展成熟,可Routine應(yīng)用者,計(jì)有:
發(fā)展中需進(jìn)一步Setup者有:
FTIR為一極便利的分析儀器,STD的建立為整個(gè)量測(cè)的重點(diǎn),由于其中多利用光學(xué)原理,芯片狀況(i.e.晶背處理狀況)對(duì)量測(cè)結(jié)果影響至巨 氣體儲(chǔ)柜(GasCabinet),儲(chǔ)存氣體鋼瓶的柜子,一般是處于負(fù)壓狀態(tài),防止氣體泄露到外部。 閘極 閘閥,用來控制氣體壓力的控制裝置。 通常閘閥開啟愈大,氣體于反應(yīng)室內(nèi)呈現(xiàn)的壓力較低,反之,開啟愈小,壓力較高。 閘極氧化層 半導(dǎo)體組件中,閘極氧化層的完整(GateOxideIntegrity)與否,關(guān)系著電容上電荷的存放能力,故需設(shè)計(jì)一適當(dāng)流程,其主要目的在測(cè)閘極氧化層的崩潰電壓(breakdownvoltage)、有效氧化層厚度等,以模擬閘極氧化層的品質(zhì)及可信賴度,通常即以此崩潰電壓值表示GOI(閘極氧化層完整性)的優(yōu)劣程度 GateOxide是MOSFET(金氧半場效晶體管)中,相當(dāng)重要的閘極之下的氧化層。此氧化層厚度較薄,且品質(zhì)要求也較嚴(yán)格 'Gettering'--系于半導(dǎo)休制程中,由于可能受到晶格缺陷'(CrystalDefect)或金屬類雜質(zhì)污染等的影響,造成組件接口之間可能有漏電流(JunctionLeakage)存在,而影響組件特性;如何將這些晶格缺陷、金屬雜質(zhì)摒除解決的種種技術(shù)上做法,就叫做'Gettering'(吸附),吸附一般又可分'內(nèi)部的吸附°一IntrinsicGettering。及'外部的吸附'一ExtrinsicGettering 前者系在下線制造之前先利用特殊高溫步讓謀晶圓表面的「晶格缺陷或含氧量」盡量降低。 后者系利用外在方法如:晶背傷言、磷化物(POCL3)預(yù)置ETC將晶圓表面的缺陷及雜質(zhì)等盡量吸附到晶圓背面。二者均可有效改善上述問題。 直譯為顆粒大小。一種晶體材料形成后,從微觀的角度來看,材料都是一大堆顆粒累迭在一起而成。這些顆粒有大有小,尺寸不一。而且材料的特性也會(huì)因?yàn)轭w粒大小而變化,故常要注意其大小變化 將量測(cè)儀器的重復(fù)性一儀器本身的變異,再現(xiàn)性--操作人本身的變異,用統(tǒng)計(jì)的方法算出,以判斷量測(cè)儀器是否符合制程參數(shù)控制的需要。
HEPA(HighEfficiencyParticulateAirFilter,高效率過濾器)為CleanRoom內(nèi)用以濾去微粒的裝置,一般以玻璃纎維制成,可將0.1μm或0.3μm以上的微粒濾去99.97﹪,壓力損失約12.5mm-H2O。層流臺(tái)能保持Class100以下的潔凈度,即靠HEPA達(dá)成。目前除層流臺(tái)使用HEPA外,其它如烤箱、旋轉(zhuǎn)機(jī),為了達(dá)到控制Particle的效果﹒也都裝有HEPA的設(shè)計(jì)。 SulfuricAcid硫酸 目前最廣泛使用的工業(yè)化學(xué)品。強(qiáng)力腐蝕性,濃稠,油狀液體,依純度不同,由無色至暗棕色,與水以各種不同比例互溶。甚具活性。 溶解大部份的金屬。濃硫酸具氧化,脫水,磺化大部分的有機(jī)化合物,常常引起焦黑。比重1.84,沸點(diǎn)315℃。與水混合時(shí),須格外小心,由于放熱引起爆炸性的濺潑,永遠(yuǎn)是將酸加到水中,而非加水至酸中。不小心被濺到,用大量水沖洗。 目前在在線,主要用于SO清洗及光阻去除 PhosphoricAcid磷酸 無色無味起泡液體或透明晶形固體。依溫度,濃度而定。在20℃50及75﹪強(qiáng)度為易流動(dòng)液體,85﹪為似糖漿,100%酸為晶體。比重1.834,熔點(diǎn)42.35℃。在213﹪失去Y2H2O,形成焦磷酸。 溶于水,乙醇,腐蝕鐵及合金。對(duì)皮膚,眼睛有剌激性,不小心被濺到,可用水沖洗。 目前磷酸用于SI3N4的去除,濃度是85﹪,沸點(diǎn)156℃,SI3N4與SIO2的蝕刻比約為30:1 HydrochloricAcid鹽酸。 無色或淡黃色,發(fā)煙,剌激性液體。氯化氫的水溶液。鹽酸是一種強(qiáng)烈酸性及高腐蝕性酸。市面出售的'濃或發(fā)煙酸含有氯化氫38%,比重1.19。 氯化氫溶解在水中有各種不同的濃度??扇苡谒?,酒精,苯,不可燃。用途廣泛。可用于食品加工,金屬的酸洗與清潔,工業(yè)酸化,一般的清洗,實(shí)驗(yàn)試藥。 不小心被濺到,用大量水沖洗。目前在線,主要用于RCA清洗 金屬濺鍍后為使金屬與硅基(Si-Substrate)有良好的歐姆式接觸需先經(jīng)融合過程。在融合過程中因鋁與硅的熱膨脹系數(shù)不同,(鋁將會(huì)膨脹較快),而造成部份的鋁無法向外擴(kuò)張只得向上膨脹造成小山丘狀的'凸起物'(Hillock) NitricAcid硝酸 透明,無色或微黃色,發(fā)煙,易吸濕的腐蝕性液體,能腐蝕大部份金屬。其黃色是由于曝光所產(chǎn)生的二氧化氮,為強(qiáng)氧化劑,可與水混合,沸點(diǎn)78℃,比重1.504。 對(duì)皮膚有腐蝕性,為強(qiáng)氧化劑,與有機(jī)物接觸有起火危險(xiǎn)。 清洗爐管用。 以加強(qiáng)型NMOS為例,當(dāng)MOS管的通道長度變短,通道內(nèi)的橫向電場將增加,這使通道內(nèi)的電子因電場加速所獲得的能量上升,尤其是在通道與漏極相接的附近,電子的能量很高。因?yàn)檫@些電子的能量比其它尚處在在熱平衡狀態(tài)的電子要高,所以稱為熱電子。所以漏極附近的電子便有機(jī)會(huì)被這些熱電子撞擊而提升至導(dǎo)帶,而產(chǎn)生許多的電子-電洞。 在VLSI的時(shí)代,ShortChannelDevice勢(shì)在必行,而目前一般Circuit應(yīng)用上又未打算更改SupplyVoltage;如此一來,Vg=Vds=5V情況下,將造成ImpactIonization(撞擊游離化)現(xiàn)象發(fā)生于Drain鄰近區(qū)域。伴隨而生的Electron-Holepairs(電子電洞對(duì)),絕大部份經(jīng)由Drain(Electrons)orSub.(Holes)導(dǎo)流掉。但基于統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn),總會(huì)有少部份Electrons(i.e.Hot-Electrons)所具Energy,足以克服Si-SiO2的BarrierHeight(能障),而射入SiO2,且深陷(Trap)其中。另亦有可能在Hot-Electrons射入過程中打斷Si-H鍵結(jié),而形成InterfaceTrap于Si-SiO2界面。不論遵循上述二者之任一,均將導(dǎo)致NMOSPerformance的退化(Degradation)現(xiàn)象。 HCl+H2O2+DIWater混合液體的簡稱,常用來去除移動(dòng)金屬離子。 HydrofluoricAcid氫氟酸,常用來去除氧化層的清洗制程。 集成電路(IC,IntegratedCircuit)是一九五八年由美國的德卅儀器公司所發(fā)明的。它是將一個(gè)完整的電子電路處理在一塊小小的硅芯片上,然后再以金屬聯(lián)機(jī)與外在引線相接,外加陶瓷或塑料包裝的裝置,由于它能將原本需要許多零件的電子電路集中縮小,因此被稱為集成電路。它具備優(yōu)于傳統(tǒng)電子電路的三個(gè)特性:體積小、價(jià)廉、可靠。 依照其集積化的程度可區(qū)分為小型(SSI)、中型(MSI)、大型(LSI)、超大型(VLSI)集成電路 離子注入:將具有很高能量的雜質(zhì)離子射入半導(dǎo)體襯底中的摻雜技術(shù),摻雜深度由注入雜質(zhì)離子的能量和質(zhì)量決定,摻雜濃度由注入雜質(zhì)離子的數(shù)目(劑量)決定。
Inter-LayerDielectrics內(nèi)層介電材料,簡稱ILD,指第一層金屬層與Si底材之間的介電層,我們常用的是BPSG. 純粹的硅是金剛石結(jié)構(gòu),在室溫下不易導(dǎo)電。(如圖一)。
這時(shí)如加入一些B11或As75取代硅的位置,就會(huì)產(chǎn)生'電洞'或'載子',加以偏壓后就可輕易導(dǎo)電。加入的東西即稱為雜質(zhì)。(圖二,圖三)。 材質(zhì)的缺陷與施加與物體的外力,是兩個(gè)構(gòu)成物體受應(yīng)力的主要來源,前者就稱為內(nèi)應(yīng)(IntrinsicStress),后者則稱為外應(yīng)力(ExtrinsicStress),IntrinsicStress是薄膜產(chǎn)生龜裂的主要原因,它又分為拉伸應(yīng)力(TensileStress)和擠壓應(yīng)力(CompressiveStress)兩種。 離子植入機(jī) 離子植入機(jī)中產(chǎn)生所要植入雜質(zhì)離子的部分,主要由ArcChamber,Filament組成,雜質(zhì)氣體或固體通入ArcChamber,由Filament產(chǎn)生的電子進(jìn)行解離而產(chǎn)生離子。 IsopropylAlcohol的簡稱,在半導(dǎo)體制造中,用來作為清洗溶劑,常用來擦拭機(jī)臺(tái)操作面板等,也作為SOG等化學(xué)液體的溶劑。 在蝕刻反應(yīng)中,除了縱向反應(yīng)發(fā)生外﹒橫向反應(yīng)亦同時(shí)發(fā)生(見左圖),此種蝕刻即稱之為等向性蝕刻(IsotropicEtching),一般化學(xué)濕蝕刻多發(fā)生此種現(xiàn)象。 干式蝕刻,其蝕刻后的橫截面具有異向性蝕刻特性(Anisotropic),即可得到較陡的圖形(見右圖)
CMOS組件里的底材、阱及PMOS的漏極與NMOS的源極,在某些條件下,會(huì)形成一個(gè)如圖(1)所示的寄生的pnpn二極管。這種pnpn二極管的電流(I)對(duì)電壓(V)的操作曲線則如圖。其中圖中的IH,為使pnpn二極管處于運(yùn)作(Acting)狀態(tài)時(shí)所需的最低電流稱之為'引發(fā)電流(triggeringcurrent)'。當(dāng)I≥IH發(fā)生之后,CMOS電路的功能將暫時(shí)或永久性的喪失,我們稱這個(gè)現(xiàn)象為'閉鎖(Latchup)'。即,如果CMOS組件的設(shè)計(jì)或制作不當(dāng),這種寄生于CMOS組件里的'pnpn二極管',有可能處于運(yùn)作的狀態(tài),而影響到CMOS的正常運(yùn)作。所以在使用CMOS的設(shè)計(jì)時(shí),務(wù)必注意使這個(gè)pnpn二極管隨時(shí)處于'閉'的狀態(tài),即I<IH,以防止'閉鎖現(xiàn)象'的發(fā)生。 防止閉鎖的方法很多,最簡單的方式就是把CMOS的n阱(內(nèi)有PMOS)與NMOS彼此間的遠(yuǎn)離而不發(fā)生。不過這將使半導(dǎo)體組件在芯片上的集成度下降,所以并不是很好的方法最普遍防閉鎖的方法是'外延硅底材(EPIsubstrate)'
這種防制方法的原理,是在原本高摻雜的底材上,加上一層輕微摻雜的單晶硅層,已做為CMOS制程的的底材。因此CMOS是直接建筑在低摻雜的EPI層上(不是以往的底材上)的。而高摻雜底材作為接地的板面(groundplane)。假如這層EPI夠?。ǖ融迳疃群瘢?,則圖中的直立的pnp雙載子寄生電晶體的電流將不易橫向流向寄生的npn電晶體,而流向高摻雜的硅底材(摻雜濃度高導(dǎo)電性好)。因此硅底材接地,寄生pnp和npn的閉鎖現(xiàn)象就可以被抑制了。外延單晶硅層的厚度宜薄,這樣發(fā)生閉鎖的引發(fā)電流將越高,閉鎖將不容易發(fā)生,但考慮到EPI層太薄,底材雜質(zhì)將會(huì)進(jìn)入EPI層,造成濃度的改變,故需嚴(yán)格控制以避免EPI太薄或太厚所帶來的問題。 Layout:此名詞用在IC設(shè)計(jì)時(shí),是指將設(shè)計(jì)者根據(jù)客戶需求所設(shè)計(jì)的線路,經(jīng)由CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)),轉(zhuǎn)換成實(shí)際制作IC時(shí),所需要的光罩布局,以便去制作光罩。因?yàn)榇艘徊季止ぷ鳗q關(guān)系到光罩作出后是和原設(shè)計(jì)者的要求符合,因此必須根據(jù)一定的規(guī)則,好比一場游戲一樣,必須循一定的規(guī)則,才能順利完成﹒而布局完成后的圖形便是IC工廠制作時(shí)所看到的光罩圖形。 簡稱LDD,可以防止熱電子效應(yīng)(HotElectron/CarrierEffect);方法是采用離子植入法,在 原來的MOS的源極和汲極接近通道的地方,再增加一組摻雜程度較原來n型的源極與汲極為低的n型區(qū)。缺點(diǎn)是制程復(fù)雜且輕摻雜使S/D串聯(lián)電阻增大,導(dǎo)致組件操作速度降低。 LocalOxidationofSilicon即區(qū)域氧化,簡稱LOCOS,是FieldOxide一種制作方法,即在有SiN層作為幕罩的情況下讓芯片進(jìn)入爐管進(jìn)行FieldOxide的制作。
用來隔絕反應(yīng)室與外界大氣直接接觸,以確保反應(yīng)室內(nèi)的潔凈,降低反應(yīng)室受污染的程度。一般用于電漿蝕刻及金屬濺鍍等具有真空反應(yīng)室的設(shè)備。LoadLock和無LoadLock的差異如下圖。
系統(tǒng)起初門均關(guān)閉,其傳送芯片的動(dòng)作為:傳送芯片→打開LoadLockA→將芯片放入,關(guān)閉,抽真空→打開?,將芯片放入反應(yīng)室,抽其空→開始蝕刻或?yàn)R鍍→蝕刻OK→打開,將芯片移至→,關(guān)上,抽真空,再破真空→打開LoadLockB→送出芯片→關(guān)上?真空→系統(tǒng)恢復(fù)起初狀。 批號(hào)乃為在線所有材料的'身份證',keyin批號(hào)如同申報(bào)流動(dòng)戶口,經(jīng)由SMS系統(tǒng)藉以管制追蹤每批材料的所在站別,并得以查出每批材料的詳細(xì)相關(guān)數(shù)據(jù),故為生產(chǎn)過程中的重要步驟。批號(hào)為7碼,其編排方法如下:
以此類推 *批號(hào)的產(chǎn)生乃于最初投片時(shí)由SMS系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生。 LPCVD的全名是LowPressureChemicalVaporDeposition,即低壓化學(xué)氣相沉積。 這是一種沉積方法。在IC制程中,主要在生成氮化硅,復(fù)晶二氧化硅及非晶硅等不同材料。 在微影的階段中,必要的線路或MOS電晶體的部分結(jié)構(gòu),將被印制在一片玻璃片上,這片印有集成電路圖形的玻璃片稱為光罩(Mask);在離子植入或LOCOS氧化時(shí),上面會(huì)有一層氧化層或SiN層作為幕罩(Mask),以降低離子植入時(shí)的通道效應(yīng)或氧化時(shí)的阻擋。 簡稱MFC,是直接測(cè)量氣體流量的一種裝置,常用在流動(dòng)氣體的控制上。主要是由一個(gè)質(zhì)流感應(yīng)器,一個(gè)旁流管及一個(gè)可調(diào)整閥構(gòu)成。 Micro為10-6,1Micro=10-6 1Micrometer=10-6m=1Micron=1μm 通常我們說1μ即為10-6m。 又因?yàn)椋?img doc360img-src='http://image109.360doc.com/DownloadImg/2019/07/1008/165662839_56_20190710085950194' data-ratio='0.09090909090909091' data-type='png' data-w='374' _width='-30px' src='http://pubimage.360doc.com/wz/default.gif'> 故 一般出現(xiàn)在熱氧化層中,主要來自鈉及鉀等賤金屬雜質(zhì),影響到氧化層的電性;這些雜質(zhì)可以借由在氧化制程中加入適量的HCl來防范。 構(gòu)成IC的晶體管結(jié)缸可分為兩型一雙載子型(bipolar)和MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)。雙載子型IC的運(yùn)算速度較快但電力消耗較大,制造工程也復(fù)雜,并不是VLSI的主流。 而MOS型是由電場效應(yīng)晶體管(FET)集積化而成。先在硅上形成絕緣氧化膜之后,再由它上面的外加電極(金屬或復(fù)晶硅)加入電場來控制某動(dòng)作,制程上比較簡單,也較不耗電,最早成為實(shí)用化的是P-MOS,但其動(dòng)作速度較慢,不久,更高速的N-MOS也被采用。一旦進(jìn)入VLSI的領(lǐng)域之后﹒NMOS的功率消耗還是太大了,于是由P-MOS及N-MOS組合而成速度更高、電力消耗更少的互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(CMOS,ComplementaryMOS)遂成為主流。 空氣中約4/5是氮?dú)猓獨(dú)馐且话捕ǖ亩栊詺怏w,由于取得不難且安定,故Fab內(nèi)常用以當(dāng)作Purge管路,除去臟污、保護(hù)氣氛、傳送氣體(CarrierGas)、及稀釋(Dilute)用途,另外氮?dú)庠诹阆?96℃(77°F)以下即以液態(tài)存在,故常被用做真空冷卻源。 在半導(dǎo)體行業(yè)里,一般在P-Sub上植入P以形成N-well,以便為后期形成PMOS。
一種用于量測(cè)膜厚的測(cè)量儀器。 一般金屬由于阻值相當(dāng)?shù)?10-2Ω-cm以下),因此稱之為良導(dǎo)體,而氧化物等阻值高至105Ω-cm以上,稱之非導(dǎo)體或絕緣體。若阻值在10-2~10-5Ω-cm之間,則名為半導(dǎo)體。 IC工業(yè)使用的硅芯片,阻值就是在半導(dǎo)體的范圍,但由于Si(硅)是四價(jià)鍵結(jié)(共價(jià)鍵)的結(jié)構(gòu),若摻雜有如砷(As),磷(P)等五價(jià)元素,且占據(jù)硅原子的地位(SubstitutionalSites),則多出一個(gè)電子,可用來導(dǎo)電,使導(dǎo)電性增加,稱之為N型半導(dǎo)體。若摻雜硼(B)等三價(jià)元素,且仍占據(jù)硅原子的地位,則鍵結(jié)少了一個(gè)電子,因此其它電子在足夠的熱激發(fā)下,可以過來填補(bǔ),如此連續(xù)的電子填補(bǔ),稱之為定電洞傳導(dǎo),亦使硅的導(dǎo)電性增加,稱為P型半導(dǎo)體。 因此N型半導(dǎo)體中,其主要常電粒子為帶負(fù)電的電子,而在P型半導(dǎo)體中,則為常正電的電洞。在平衡狀況下(室溫)不管N型或P型半導(dǎo)體,其電子均與電洞濃度的乘積值不變。故一方濃度增加,另一方即相對(duì)減少。 當(dāng)我們把硅芯片暴露在含氧的環(huán)境里時(shí),例如氧氣或水,芯片表面的硅原子便會(huì)進(jìn)行如下(一)(二)所示的氧化反應(yīng),然后在芯片的表面長出一層二氧化硅層。因?yàn)椋ǘ┦剿镜难趸磻?yīng)涉及到水分子,雖然進(jìn)行反應(yīng)的水分子不見得是以液態(tài)的形式存在,但我們習(xí)慣以干式氧化(DryOxidation)來稱呼(一)式的反應(yīng),而以濕式氧化(WetOxidation)來表示(二)式。因?yàn)檫@兩個(gè)反應(yīng)在室溫下便得以進(jìn)行,所以硅芯片的表面通常都會(huì)由一層厚度約在數(shù)個(gè)?到20?不等的SiO2所覆蓋。這層因?yàn)榭諝饫锏难跻约八肿铀匀恍纬傻腟iO2,則稱為'原始氧化層(NativeOxidation)'。
針狀閥(NeedleValve)裝在圓錐形閥座上的有細(xì)桿的閥,用于準(zhǔn)確地調(diào)整液體或氣體的流動(dòng)。 一種腐蝕性液態(tài)無機(jī)酸HNO3,通常由氨的催化氧化或硫酸與硝酸鹽反應(yīng)制得,主要用作氧化劑(如火箭推進(jìn)劑),并用于硝化作用以及肥料、炸藥、染料、硝基烷和各種其它有機(jī)化合物的制造中。 硝酸(NitricAcid)是透明,無色或微黃色,發(fā)煙,易吸濕的腐蝕性液體,能腐蝕大部份金屬。其黃色是由于曝光所產(chǎn)生的二氧化氮,為強(qiáng)氧化劑,可與水混合,沸點(diǎn)78℃,比重1.504。對(duì)皮膚有腐蝕性,為強(qiáng)氧化劑,與有機(jī)物接觸有起火危險(xiǎn)。清洗爐管用。 NSG(NondopedSilicateGlass,無滲入雜質(zhì)硅酸鹽玻璃)為半導(dǎo)體集成電路中的絕緣層材料,通常以化學(xué)氣相沉積的方式生成,具有良好的均勻覆蓋特性以及良好的絕緣性質(zhì)。 主要應(yīng)用于閘極與金屬或金屬與金屬間高低不平的表面產(chǎn)生均勻的覆蓋及良好的絕緣,并且有助于后續(xù)平坦化制程薄膜的生成。 管嘴,噴嘴管子等對(duì)象的尾端的帶有開口的突起部分,用于控制和引導(dǎo)水流。 OCAP是OutofControlActionPlan的縮寫,中文稱為制程異常處理程序 它是在處理制程異常時(shí)的一套標(biāo)準(zhǔn)步驟,可供處理人員遵循,依序?qū)栴}厘清,并加以解決。 更詳細(xì)的說,OCAP乃是由一連串的問題及行動(dòng)指示所組成,以流程圖的方式來指示我們,當(dāng)制程違反管制規(guī)則時(shí),應(yīng)采取的步驟及措施。 OCAP是由制造部、制程、設(shè)備一同來制定及檢討。 OCAP須不斷的修訂,以符合生產(chǎn)線實(shí)際的需要。 歐姆接觸(OhmicContact)是指金屬與半導(dǎo)體的接觸,而其接觸面的電阻值遠(yuǎn)小于半導(dǎo)體本身的電阻,使得組件操作時(shí),大部分的電壓降在于活動(dòng)區(qū)(Activeregion)而不在接觸面。 欲形成好的歐姆接觸,有二個(gè)先決條件: (1)金屬與半導(dǎo)體間有低的界面能障(BarrierHeight) (2)半導(dǎo)體有高濃度的雜質(zhì)摻入(N≧1012cm-3) 前者可使界面電流中熱激發(fā)部分(ThermionicEmission)增加;后者則使界面空乏區(qū)變窄,電子有更多的機(jī)會(huì)直接穿透(Tunneling),而同使Rc阻值降低。 若半導(dǎo)體不是硅晶,而是其它能量間隙(EnergyCap)較大的半導(dǎo)體(如GaAs),則較難形成歐姆接觸(無適當(dāng)?shù)慕饘倏捎?,必須于半導(dǎo)體表面摻雜高濃度雜質(zhì),形成Metal-n+-norMetal-p+-p等結(jié)構(gòu)。 它是我們?cè)诓僮鳈C(jī)臺(tái),維護(hù)機(jī)臺(tái)等操作情況時(shí)的操作手冊(cè),它規(guī)定了操作的先后順序。按照操作指南才會(huì)保證安全,保證工作的順利進(jìn)行。 A、Oilpump結(jié)構(gòu): Oiltemperaturecontroller有很長的lifetime Oilpump中oil的品質(zhì)對(duì)pump有很大影響,油品好,pump抽氣能力強(qiáng),使用時(shí)間長 B、Oil的作用:潤滑、降溫和密封。 半導(dǎo)體組件,常以O(shè)NO(OxideNitrideOxide氧化層-氮化層-氧化層)三層結(jié)構(gòu)做為介電質(zhì)(類似電容器),以儲(chǔ)存電荷,使得數(shù)據(jù)得以在此處存取。 在此氧化層-氮化層-氧化層三層結(jié)構(gòu),其中氧化層與基晶層的接合較氮化層好,而氮化層居中,則可阻擋缺陷(如pinhole)的延展,故此三層結(jié)構(gòu)可互補(bǔ)所缺。 無色,無氣味,無味道雙原子氣體。在-183℃液化成淺藍(lán)色的液體,在-218℃固化。在海平面上,空氣中約占20%體積的氧,溶于水和乙醇,不可燃,可以助燃。 在電漿光阻去除中,O2主要用來去除光阻用。 在電漿干蝕刻中,O2,混入CF4氣體中,可增加CF4氣體的蝕刻速度。 目前O2氣主要用途在于電漿光阻去除。利用O2在電漿中產(chǎn)生氧的自由基(RADICAL),與光阻中的有機(jī)物反應(yīng)產(chǎn)生CO2和H2O氣體蒸發(fā),達(dá)到去除光阻的效果。 主要是指剩余的溶劑或水氣,來源于未經(jīng)完全固化的光阻、SOG或其他物質(zhì)。下圖是離子植入時(shí)因離子轟擊硅片表面的光阻而發(fā)生的出氣現(xiàn)象。 1)物質(zhì)原子失去電子的化學(xué)反應(yīng),也就是物質(zhì)與氧化合的過程。 2)脫氫,尤指在氧或其它氧化劑作用時(shí)脫氫 3)通過增加電負(fù)性的比例來改變一種化合物 半導(dǎo)體中熱氧化(Oxidation):在爐管中通入O2(或H2O)與Si反應(yīng)形成二氧化硅(SiO2)氧化層。 熱氧化生長方式:干氧氧化、水蒸氣氧化、濕氧氧化、氫氧合成氧化 氧化爐(OxidationFurnace)是芯片制造的基礎(chǔ),其主要功用就是對(duì)硅片進(jìn)行氧化制程,生成所需的二氧化硅層。 擴(kuò)散爐是集成電路生產(chǎn)工藝中用來對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜,即在高溫條件下將摻雜材料擴(kuò)散入硅片,從而改變和控制半導(dǎo)體內(nèi)雜質(zhì)的類型、濃度和分布,以便建立起不同的電特性區(qū)域。
氧化層阻陷電荷(OxideTrappedCharge),Qot,這類電荷沒有特定的分布位置,主要是因?yàn)樾酒^程中的其它制程,如離子植入、電漿蝕刻以及物理氣相沉積所引起的電子及電洞,被氧化層內(nèi)的雜質(zhì)或未飽和鍵所撲捉而陷入所造成的。所以帶正電或負(fù)電則不一定。 自然界元素之一。由15個(gè)質(zhì)子及16個(gè)中子所組成。 離子植入的磷離子,是由氣體PH3,經(jīng)燈絲加熱分解得到的P+離子,借著Extraction抽出氣源室經(jīng)加速管加速后﹒布植在芯片上。 是一種N-type離子,用做磷植入,S/D植入 在半導(dǎo)體行業(yè)里,一般在P-Sub上植入B以形成P-well,以便為后期形成NMOS。
在制程中主要是起到緩沖層,一般做為SIN的墊底以抵消SIN的應(yīng)力,并且阻止光阻污染Si芯片表面。其制程條件為: 溫度:950℃~1100℃;氣體:O2或O2+TDCE(含氯的碳?xì)浠衔? 壓力:接近1ATM;SiO2厚度:100?~500? '塵粒污染(ParticleContamination)':由于芯片制造過程甚為漫長,經(jīng)過的機(jī)器、人為操作處理甚為繁雜,但因機(jī)器、人為均或多或少會(huì)產(chǎn)生一些塵粒Particle,這些塵粒一旦沾附到芯片上,即會(huì)造成污染影響,而傷害到產(chǎn)品品質(zhì)與良率,此即'塵粒污染'。我們?cè)诓僮鬟^程中,應(yīng)時(shí)時(shí)防著各項(xiàng)塵粒污染來源。 為IC最后制程,用以隔絕Device和大氣??煞謨煞N材料:a﹒大部分產(chǎn)品以PSG當(dāng)護(hù)層(PContent2-4%),b.少部分以PECVD沉積的氮化硅為之。 因與大氣接觸,故著重在Corrosion(鋁腐蝕)、Crack(龜裂)、PinHole(針孔)的防冶。 除了防止組件為大氣中污染的隔絕之外,護(hù)層可當(dāng)作下層Metal層的保護(hù),避免Metal被刮傷。 PECVD英文全名為PlasmaEnhancementCVD。CVD化學(xué)反應(yīng)所需的能量可以是熱能、光能或電漿。以電漿催化的CVD稱做PECVD。PECVD的好處是反應(yīng)速率快、較低的基板溫度及StepCoverage;缺點(diǎn)是產(chǎn)生較大的應(yīng)力,現(xiàn)Feb內(nèi)僅利用PECVD做氮化硅護(hù)層。 一種半導(dǎo)體工業(yè)用氣體。 經(jīng)燈絲加熱供給能量后,可分解成:P',PH+,PH2+。(及H+) 通常P+最大??捎少|(zhì)諳諳場分析出來,做N-type的離子植入用。 一種糖漿狀或潮解性結(jié)晶狀三元酸H3PO4,用五氧化二磷水化或通過用硫酸瀝取法分解磷酸鹽(如磷酸鹽礦)得到,主要用于制造肥料和其它磷酸鹽,用于金屬防銹、糖的精制和軟飲料的調(diào)味劑.依溫度,濃度而定。在20℃50及75﹪強(qiáng)度為易流動(dòng)液體,85﹪為似糖漿,100%酸為晶體。比重1.834,熔點(diǎn)42.35℃。在213﹪失去Y2H2O,形成焦磷酸。溶于水,乙醇,腐蝕鐵及合金。對(duì)皮膚,眼睛有剌激性,不小心被濺到,可用水沖洗。目前磷酸用于SI3N4的去除,濃度是85﹪,沸點(diǎn)156℃,SI3N4與SIO2的蝕刻比約為30:1。 '光阻(PhotoResist)'為有機(jī)材料,系利用光線照射,使有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生分子結(jié)構(gòu)變化,再使用溶劑使的顯像。 目前一般商用光阻主要含二部份(1)高分子樹脂(2)光活性物質(zhì),依工作原理不同可分為正,負(fù)型二類: (1)正型:光活性物質(zhì)為DIAZOQUINOUE類,照光前難溶于堿液中,有抑制溶解樹脂功能,照光后產(chǎn)生酸,反有利于堿液溶解,因此可區(qū)分曝光區(qū)與非曝光區(qū)。 (2)負(fù)型:光活性物質(zhì)為Diazlde類,照后生成極不安定的雙電子自由基,能與高分子樹脂鍵結(jié),而增加分子量,選擇適當(dāng)溶劑便可區(qū)分分子量不同的曝光區(qū)與非曝光區(qū)。
所謂的物理氣相沉積(PhysicalVaporDeposition),通常簡稱為(PVD),就是以物理現(xiàn)象的方式,來進(jìn)行薄膜沉積的一種技術(shù)。在半導(dǎo)體制程的發(fā)展上,主要的PVD技術(shù)有蒸鍍(Evaporation)以及濺鍍(Sputter)等兩種。前者是借著對(duì)被蒸鍍物體加熱,利用被蒸鍍物在高溫(接近其熔點(diǎn))時(shí)所具備的飽和蒸氣壓,來進(jìn)行薄膜的沉積的;而后者,則是利用電漿所產(chǎn)生的離子,借著粒子對(duì)被濺鍍物體電極(Electrode)的轟擊(Bombardment),使電漿的氣相(VaporPhase)內(nèi)具有被鍍物的離子(如原子),然后依薄膜的沉積機(jī)構(gòu),來進(jìn)行沉積。 PID是一種控制方式。是比例,積分,微分的縮寫 PilotWafer為試作芯片,并非生產(chǎn)芯片(PrimeWafer)。在操作機(jī)器前,為了確定機(jī)器是否正常所作的試片,或機(jī)器作完維修、保養(yǎng)后所作的測(cè)試用芯片均稱為PilotWafer,由于PilotWafer所作出來的結(jié)果將決定該批的制程條件,故處理PilotWafer時(shí),所抱持的態(tài)度必須和處理PrimeWafer一樣慎重。 在光阻制程所謂的針孔,就是在光阻覆蓋時(shí),光阻薄膜無法完全蓋住芯片表面,而留有細(xì)小如針孔般的缺陷,在蝕刻制程時(shí),很可能就被蝕刻穿透,而致芯片的報(bào)廢。 在以往使用負(fù)光阻制程時(shí),由于負(fù)光阻黏稠性較大,覆蓋較薄,因此,容易出現(xiàn)針孔,故有些層次(如Contact),必須覆蓋兩次,才能避免針孔的發(fā)生。目前制程大多使用正光阻,覆蓋較原,已無針孔的問題存在,QC亦不做針孔測(cè)試。 過氧硫酸(PeroxymonosulfuricAcid)又稱為CARO'sacid,其主要由硫酸加雙氧水反應(yīng)生成,反應(yīng)式如下: H2SO4+H2O2<=>H2SO5+H2O H2SO5為一強(qiáng)氧化劑,可將有機(jī)物氧化分解為CO2+H2O,因此在IC制程中常用來去除殘余的光阻,另外對(duì)金屬污染及微塵污染也有相當(dāng)好的清洗效果。 Piranha原意為食人魚,在這里則是用來形容過氧硫酸與光阻的間的劇烈反應(yīng)。 171、平坦化 平坦化(Planarization)就是把Wafer表面起伏的的介電層外觀,加以平坦的一種半導(dǎo)體制程技術(shù)。 為什么要進(jìn)行平坦化?影響黃光制程的精確度和分辨率;影響金屬沉積的均勻性;影響金屬的Etching 常見平坦化方法: BPSG:利用高溫?zé)峄亓鳎‵low和Reflow)原理,用于金屬層前的平坦化。 SOG:即SPiN-ONGLASS,利用旋轉(zhuǎn)涂布的原理,達(dá)到局部平坦化,常用于0.35um以上制程的金屬層間的平坦化。 CMP:即ChemicalMechanicPolishing,利用化學(xué)機(jī)械研磨原理,達(dá)到全面平坦化,常用于0.35um以下制程。 又稱電漿,是一種遭受部分離子化的氣體。藉著在兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的金屬電極板上施以電壓,假如電極板間的氣體分子濃度在某一特定區(qū)間,電極板表面因離子轟擊所產(chǎn)生的二次電子,在電場的作用下,獲得足夠能量,而與電極板間的氣體分子因撞擊而進(jìn)行解離、離子化、及激發(fā)等反應(yīng),而產(chǎn)生離子原子原子團(tuán)及更多的電子,以維持電漿內(nèi)的各粒子的濃度平衡。
在干蝕刻(DryEtch)技術(shù)中,一般多采用電漿蝕刻(PlasmaEtching)與活性離子蝕刻(ReactiveIonEtching),通常電漿蝕刻使用較高的壓力(大于200mT)及較小的RF功率,當(dāng)芯片浸在電漿之中,曝露在電漿的表層原子or分子與電漿中的活性原子接觸并發(fā)生反應(yīng)而形成氣態(tài)生成物而離開晶面造成蝕刻,此類蝕刻即稱之為電漿蝕刻。所謂電漿(Plasma)即為氣體分子在一電場中被游離成離子(正、負(fù)電荷)、電子、及中性基(Radical)等,在純化學(xué)反應(yīng)中,吾人取中性基為蝕刻因子,在R.I.E時(shí),取活性離子作為蝕刻因子。 設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間停機(jī),實(shí)施定期(每天、每周、每月或每季等)的設(shè)備保養(yǎng)。例如:檢修,上油,潤滑,更換消耗材等。有良好的PM才能發(fā)揮高的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率,發(fā)揮設(shè)備最高的使用率。 一種用做N+擴(kuò)散用的化合物。 通常以N2為'載氣'(CarrierGas),帶著POCl3和O2(氧氣)一起進(jìn)入高溫爐管,然后產(chǎn)主下列反應(yīng): 4POCl3+3O2→2P2O5+6Cl2 5P2O5+5Si→4P+5SiO2 在反應(yīng)過程中,磷沉淀于硅表面,同時(shí)硅表面亦形成氧化層。 如果某純物質(zhì)的原子(或分子)的堆積方式不只一種,而是由許多種體積較小,且堆積方面均不同的經(jīng)晶粒(Grains)所組成時(shí),這種純物質(zhì)結(jié)構(gòu),我們稱之為'多晶體'。Polysilicon便是一種多晶體。 純的Polysilicon電阻較大,但加入P等Dopant時(shí),Rs可獲得較低的值,以符合器件的要求。 硅(Silicon)是IC制造的主要原料之一。通常其結(jié)構(gòu)都是單晶(單一方向的晶體)。而Polysilicon也是硅,只是其結(jié)構(gòu)是復(fù)晶結(jié)構(gòu)。即其結(jié)晶的結(jié)構(gòu)是多方向的,而非單一方向。Polysilicon通常用低壓化學(xué)氣相沉積的方法沉積而得。其主要用途在作MOS的閘極及器件單元的連接。 氣體分子撞擊反應(yīng)室的器壁所產(chǎn)生的力量。氣體分子愈少、壓力愈低。反之氣體分子愈多、壓力愈高。 如壓力的大氣壓力(1atm)時(shí),表示真空,其壓力單位即為真空度。 1大氣壓=latm=760mmHg水銀柱壓力 1Torr(托)=1/760atm=lnnHg 如壓力>大氣壓力時(shí),即用單位面積所受的重量表示。 如Kg/cm2,或psi(lb(磅)/in2(吋))。 一般電漿蝕刻機(jī)的壓力為5Omillitorr~0.5rorr 一般使用的氣瓶的壓力約為5OOpsi~2OO0psi。 是一種含磷的二氧化硅,我們現(xiàn)有制程中P的含量為4.25%。 PSG與PESiN一起構(gòu)成Passivation。 作用:防止PESiN有Pinhold使水汽滲透進(jìn)來。亦可以抵消PESiN的應(yīng)力。加磷的主要目的是吸附雜質(zhì)。 用PECVD的方式沉積的SiN,其與PSG一起構(gòu)成Passivation。 作用:防止機(jī)械劃傷;防止水汽(Moisture),堿金屬離子滲入。 表征二氧化硅電特性的參數(shù),用加電流量電壓法測(cè)得。加1mA至nsec,如果第nsec電壓<20V,則 Qbd=1mA*(n-1)coul/0.01cm2。 Qbd>1.0coul/cm2且D0<80時(shí)才pass。 Recipe在字典的解釋是醫(yī)生的處方,廚師的食譜。在IC制程中,則指制程的程序。IC 制造中各個(gè)步驟都有不同的要求:如溫度要多少?某氣體流量多少?反應(yīng)室的壓力多少?等等甚多的參數(shù)都是Recipe內(nèi)容的一部份。 半導(dǎo)體晶圓廠內(nèi)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)前,均需以測(cè)試硅片來量測(cè)沉積膜層厚度、電阻率、B/P含量、Particle等制程參數(shù),量測(cè)后的測(cè)試硅片運(yùn)用一定次數(shù)后通常會(huì)報(bào)廢。但因近幾年來歐、美、日等硅片材料制造廠產(chǎn)能吃緊,加上八寸晶圓廠陸續(xù)落成,六寸或八寸測(cè)試硅片的單價(jià)頗高,晶圓廠為節(jié)省成本,通常會(huì)送至日本或美國再加工,將測(cè)試硅片上的粒子與晶層經(jīng)過蝕刻與磨平程序,可重新回收賣給晶圓廠使用,稱為ReclaimWafer或RecycleWafer(意為「再生」硅片). 回流是IC制程中一種特殊技術(shù)。是在沉積BPSG或BSG。之后,將芯片推入高溫爐(850-950℃)一段時(shí)間(20-40min),藉該BPSG高溫下的'流動(dòng)',使芯片表面變得較平坦。此即回流平坦化技術(shù)。當(dāng)BPSG沉積與熱流動(dòng)完成,且經(jīng)過接觸微影與蝕刻等步驟后,為使將來的金屬濺鍍能順利在剛剛定義的接觸窗里沉積,通常將硅片送入剛剛的爐管里,以相同或類似的操作參數(shù),進(jìn)行BPSG的第二度回流,稱為再回流。 可靠性實(shí)在有很多方法來描述,但我們只針對(duì)兩個(gè)觀點(diǎn)來討論。一般來說,可靠性就是客戶 對(duì)我們的產(chǎn)品,在他們使用一段很長的時(shí)間之后,仍能符合他們的信賴與期待。更精確的描述就是我們的產(chǎn)品在我們所要求的特殊環(huán)境的測(cè)試,經(jīng)過一段很長時(shí)間之后,仍能確保IC功能,函數(shù)的正常操作稱之為可靠性合格產(chǎn)品。 測(cè)試的項(xiàng)目很多,但總離不開,電壓、溫度機(jī)械應(yīng)力,濕度及壓力等。 物理學(xué)上定義阻值(Ω,即奧姆)為R=ΔV/I 在物體兩截面上通以定電流V,量得電壓降ΔV,則ΔV/I即為這物體的阻值。 但在半導(dǎo)體工業(yè)上,這樣定義阻值并無太大實(shí)用價(jià)值。我們只關(guān)心芯片表面薄薄一層'動(dòng)作區(qū)'(ActiveArea)的阻值。 于是另外定義一'薄層阻值'(SheetResistance),以四點(diǎn)針測(cè)的方法量取ΔV及I(見四點(diǎn)針測(cè)一文)。Rs=ΔV/I(ΔV/口)定義為芯片的阻值。
修改:分ADI修改,AEI修改 ADI修改:將光阻去除,重新上新光阻,以定義新的或精確的圖形。 AEI修改:將己沉積或氧化的厚厚膜或薄層去除,重新沉積或氧化。 報(bào)廢:芯片受污染或流程不合規(guī)范上的規(guī)定,造成芯片有無良率的可能,則停止流程不繼續(xù)生產(chǎn)。謂之。 簽過:當(dāng)芯片流程至某步驟時(shí),發(fā)現(xiàn)圖形或規(guī)格不合于規(guī)范內(nèi)的規(guī)定,但其影響不致使芯片達(dá)報(bào)廢的程度,可由工程師簽署,繼續(xù)流程。 RTP(RapidThermalProcessing)與爐管最大的差別是:RTP一次只處理一片芯片,但RTP的升溫速度夠快且均勻。 有100℃/秒的升溫速度。 作用:
自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物(Self-AlignedSilicide)的制程簡稱為Salicide 離子植入機(jī)臺(tái)中幫助離子束對(duì)整片芯片進(jìn)行植入的裝置,稱為掃描裝置。 ScanningElectronMicroscope掃描式電子顯微鏡簡稱SEM。 SEM能力介于光學(xué)顯微鏡與穿透式電子顯微鏡之間,可用于檢驗(yàn)固體試片,由于視野縱深長,可顯示清晰三度空間像。 SEM最常用的運(yùn)作方式為發(fā)射電子束方式(missiveMode),電子由燈絲放出,而由約5-3OKV的電壓加速,再經(jīng)過電磁透鏡使電子束聚集,照射至試片表面。一般使通過掃描線圈的電流同時(shí)通過相對(duì)應(yīng)的陰極線管偏折電子束,而在熒光幕上產(chǎn)生相似而較大的掃描動(dòng)作,達(dá)到放大的作用.
1.在沉積或蝕刻制程之后常會(huì)有些微塵落在芯片表面,此種P/D可刷洗去除,避免對(duì)良率的傷害。 2.依照膜的性質(zhì),及機(jī)臺(tái)的特性不同,通常我們有下列5種不同刷洗方式:
例如:自對(duì)準(zhǔn)(Self-Aligned)硅化鈦就是在硅表面濺鍍鈦,再對(duì)硅片進(jìn)行高溫處理,若其下面的膜層是硅則反應(yīng)生成硅化鈦(Ti+2SiTiSi2)、而若是二氧化硅則不反應(yīng),再對(duì)硅片進(jìn)行蝕刻,已反應(yīng)的則留下,未反應(yīng)的被去除,所以自對(duì)準(zhǔn)工藝可以不通過黃光制程,不需幕罩即可進(jìn)行。
(a)-(d)顯示'自行對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物'制程的主要流程 自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物 片電阻 當(dāng)MOS組件愈小,信道的長度將隨之縮短,電晶體的操作速度將加快,但是,MOS電晶體的通道長度并不能無限制縮減,當(dāng)長度縮短到一定的程度之后,各種因通道長度變小所衍生的問題便會(huì)發(fā)生,這個(gè)現(xiàn)象稱為'短通道效應(yīng)(ShortChannelEffect)'。 兩種材抖,分別以相同的酸液或電漿作蝕刻其兩蝕刻率的比值。 例如,復(fù)晶電漿蝕:
選擇性愈高表示蝕刻特性愈好,一般干式蝕刻選擇性較化學(xué)濕蝕刻為差,吾人取較高的選擇性的目的即在于電漿蝕刻專心蝕刻該蝕刻的氧化層,而不會(huì)傷害到上層光阻或下層氧化層,以確保蝕刻的完整性。 一般稱為硅化物(Silicide),指耐火金屬(RefratoryMetal)的硅化物,如鈦(Ti)、鎢(W)、鉬(Mo)等元素硅(Si)結(jié)合而成的化合物(TiSi2、WSi2、MoSi2)。 硅化物應(yīng)用在組件的目的,主要為降低金屬與硅界面、閘極或晶體管串連的阻抗,以增加組件的性能。以鈦的硅化物為例,其制造流程如下所示:
'Silicide'通常指金屬硅化物,為金屬輿硅的化合物。在微電子工業(yè)硅晶集成電路中主要用為:
在VLSI(超大型積逞電路)時(shí)代中,接面深度及界面接觸面積分別降至次微米及1-2平方毫米。以往廣泛應(yīng)用為金屬接觸的Al,由于嚴(yán)重的穿入半導(dǎo)靠問題,在VLSI中不再適用。再加上其它技術(shù)及應(yīng)用上的需求,金屬硅化物在集成電路工業(yè)上日益受重視。 用于集成電路中的金屬硅化物限于近貴重(Pt,Pd,Co,Ni,…)及高溫金屬(Ti,W,Mo,Ta)硅化物。 硅--SI(全各SILICON)為自然界元素的一種,亦即我們使用的硅芯片組成元素,在元素周期表中排行14,原子量28.09,以結(jié)晶狀態(tài)存在(重復(fù)性單位細(xì)胞組成),每一單位細(xì)胞為田一個(gè)硅原子在中心,與其它4個(gè)等位硅原子所組成的四面體(稱為鉆石結(jié)構(gòu))如圖標(biāo)中心原子以其4個(gè)外圍共價(jià)電子與鄰近的原子其原形或其價(jià)鍵的結(jié)合。硅元素的電子傳導(dǎo)特性介于金屬導(dǎo)體與絕緣體材料的間(故稱半導(dǎo)體材料),人類可經(jīng)由溫度的變化,能量的激發(fā)及雜質(zhì)滲入后改變其傳導(dǎo)特性,再配合了適當(dāng)?shù)闹瞥滩襟E,便產(chǎn)生許多重要的電子組件,運(yùn)用在人類的日常生活中。 氮化硅是SixNy的學(xué)名。這種材料跟二氧化硅有甚多相似處。氮化硅通常用低壓化學(xué)氣相沈積法或電漿化學(xué)氣相沉積法所生成。 前者所得的薄膜品質(zhì)較佳,通常作IC隔離氧化技術(shù)中的阻隔層,而后者品質(zhì)稍差,但因其沉積時(shí)溫度甚低,可以作IC完成主結(jié)構(gòu)后的保護(hù)層。 即SiO2,熱氧化生成的二氧化硅其特性是:
通過不同方式制得的二氧化硅在IC制程中的應(yīng)用:
SOI'絕緣層上有硅(SOI,SiliconOnInsulator)'是指將一薄層硅置于一絕緣襯底上。晶體管將在稱之為'SOI'的薄層硅上制備?;赟OI結(jié)構(gòu)上的器件將在本質(zhì)上可以減小結(jié)電容和漏電流,提高開關(guān)速度,降低功耗,實(shí)現(xiàn)高速、低功耗運(yùn)行。作為下一代硅基集成電路技術(shù),SOI廣泛應(yīng)用于微電子的大多數(shù)領(lǐng)域,同時(shí)還在光電子、MEMS等其它領(lǐng)域得到應(yīng)用。 硅氧烷是用來與含有Si-O網(wǎng)絡(luò)相溶的有機(jī)溶劑,本身含有有機(jī)類的官能基,如CH3和C6H5, 是屬于有機(jī)性的SOG來源,這些官能基,可以幫助改善這種SOG層的抗裂能力。 旋制氧化硅(SpinonGlass)是利用旋制芯片,將含有硅化物的溶液均勻地平涂于芯片上,再利用加熱方式與溶劑驅(qū)離,并將固體硅化物硬化成穩(wěn)定的非晶相氧化硅。其簡單流程如下: 旋轉(zhuǎn)平涂→加熱燒烤→高溫硬化(~450℃) 旋制氧化硅是應(yīng)用在組件制造中,金屬層間的平坦化(Planization),以增加層與層之間的接合特性,避免空洞的形成及膜的剝裂。 其結(jié)構(gòu)如圖表示::
兩種物質(zhì)相互溶解混合成一種均勻的物質(zhì)時(shí),較少的物質(zhì)被稱為溶質(zhì),較多的物質(zhì),被稱為溶劑。例如:糖溶解于水中.變成糖水,則糖為溶質(zhì),水為溶劑,混合的結(jié)果,稱為溶液。 溶劑分有機(jī)溶劑與無機(jī)溶劑兩種: 有機(jī)溶劑:分子內(nèi)含有碳(C)原子的,稱為有機(jī)溶劑,例如:丙酮
在FAB內(nèi)所通稱的溶劑,一般是指有機(jī)溶劑而言 位于MOS電容器旁,電性與硅底材相反的半導(dǎo)體區(qū),且在上加壓。 隔離閘極與其它兩個(gè)MOS電極,利用它與閘極所形成的結(jié)構(gòu),來進(jìn)行S/D的重?fù)诫s。
SPC(StatisticalProcessControl),統(tǒng)計(jì),過程,控制英文的縮寫,是一種質(zhì)量管理方法。自制程中搜集資料,加以統(tǒng)計(jì)分析,并從分析中發(fā)覺異常原因,采取改正行動(dòng),使制程恢復(fù)正常,保持穩(wěn)定,并持續(xù)不斷提升制程能力的方法。
SPC的目的:
規(guī)范是公司標(biāo)準(zhǔn)化最重要的項(xiàng)目之一,它規(guī)定了與生產(chǎn)有關(guān)事項(xiàng)的一切細(xì)節(jié),包括機(jī)臺(tái)操作,潔凈室,設(shè)備及保養(yǎng),材料,工具及配件,品管,可靠性,測(cè)試‥‥等等。 IC制造流程復(fù)雜,唯有把所有事項(xiàng)巨細(xì)靡遺的規(guī)范清楚,并確實(shí)執(zhí)行,才可能做好質(zhì)量管理。所有相關(guān)人員尤其是現(xiàn)場操作人員底隨時(shí)確實(shí)遵照規(guī)范執(zhí)行,檢討規(guī)范是否合理可行,相關(guān)規(guī)范是否有沖突,以達(dá)自主管理及全員參與標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)。 硅在400C左右對(duì)鋁有一定的固態(tài)溶解度,因此沉積在硅表面上的鋁,當(dāng)制程有經(jīng)歷溫度約 400C以上的步驟時(shí),Si因擴(kuò)散效應(yīng)而進(jìn)入鋁,且鋁也會(huì)回填Si因擴(kuò)散所遺留下來的空隙,而在鋁與硅底材進(jìn)行接觸的部分。 針型熱電偶 通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力把硅片表面水滴驅(qū)除 SPM(Sulfuricacid,hydrogen-PeroxideMixing)用于中CRclean,化學(xué)組成是H2SO4+H2O2(120℃)能去除嚴(yán)重有機(jī)污染 H2SO4+H2O2→H2SO5+H2O H2SO5+PR→CO2+H2O+H2SO4 必須不斷補(bǔ)充H2O2 利用電漿所產(chǎn)生的離子,借著離子對(duì)被濺鍍物體電極的轟擊,使電漿的氣相(VaporPhase)內(nèi)具有被鍍物的原子或離子,到達(dá)芯片表面并進(jìn)行沉積。 標(biāo)準(zhǔn)清洗又叫RCA清洗。由SPM/APM/HPM組成,SPM為H2SO4和H2O2以4:1混合,APM為NH4OH和H2O2及D.I.WATER以1:1:5或0.5:1:5的比例混合,HPM為HCL和H2O2及D.I.Water以1:1:6的比例混合。標(biāo)準(zhǔn)清洗可以除去有機(jī)物、Particle和金屬粒子,使芯片表面達(dá)到比較潔凈的狀態(tài)。 表征薄膜沉積時(shí)對(duì)晶片表面上不同幾何結(jié)構(gòu)的覆蓋能力,簡單地說,即膜層均勻性。如下圖,當(dāng)對(duì)表面有階梯的晶片進(jìn)行膜層沉積時(shí),因?yàn)槌练e角度不同等因素,導(dǎo)致洞口膜厚增加速率高于洞壁及洞底,這樣的話沉積的膜層將無法完全填入洞中,極有可能造成孔洞(void). 對(duì)固體物體所施與的外力或其本身所承受的內(nèi)力,稱為'應(yīng)力(stress)'. 一般而言半導(dǎo)體中提及的Substrate就是指Wafer 譯意為靶,一般用在金屬濺鍍(Sputtering)也就是以某種材料,制造成各種形狀,用此靶,當(dāng)做金屬薄膜濺鍍的來源。 臨時(shí)工程變更通知(ECN)為工程師為了廣泛收集資料,或暫時(shí)解決制程問題,而做的制程變更,此一臨時(shí)性的變更將注明有效期限,以利生產(chǎn)作業(yè)。 聚四氟乙烯,一種耐酸耐腐蝕耐高溫的材料,我們使用的某些cassette、特殊管路等均是用此種材料制得。 因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)的不同,薄膜與底材產(chǎn)生了應(yīng)力。當(dāng)沉積薄膜的熱膨脹系數(shù)高于底材,冷卻后是薄膜承受了一個(gè)拉伸應(yīng)力。 四乙基正硅酸鹽,含有硅與碳、氫與氧的有機(jī)硅源,化學(xué)分子式是Si(OC2H5)4,其沸點(diǎn)較高,常壓下約(169℃)。在CVD制程的應(yīng)用上,TEOS在足夠的溫度下TEOS進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生二氧化硅 Si(OC2H5)4SiO2+4C2H4+2H2O 目前制程此法用來做Spacer 三氯硅烷SiHCl3 228、膨脹系數(shù) 反映物質(zhì)受熱膨脹程度的特性。因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。膨脹系數(shù)(ThermalExpansionCoefficient)是膨脹-溫度曲線的斜率,瞬時(shí)膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率,兩個(gè)指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長度表示,通常是用長度表示。 熱電偶(Thermocouple),測(cè)量溫度之用。有兩根不同材質(zhì)的探頭放入被測(cè)環(huán)境中,得到電壓值,再將電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟戎怠?/span> 薄膜沉積(ThinFilmDeposition)形成的過程中,不消耗芯片或底材的材質(zhì)。薄膜沉積兩個(gè)主要的方向:①物理氣象沉積,及②化學(xué)氣象沉積。前者主要借著物理的現(xiàn)象,而后者主要是以化學(xué)反應(yīng)的方式,來進(jìn)行薄膜沉積。 薄膜成長(ThinFilmGrowth),底材的表面材質(zhì)也是薄膜的形成部分元素之一,如:硅的氧化反應(yīng)(以形成二氧化硅,以做MOS組件的介電材料)便是。 232、臨界電壓 當(dāng)我們?cè)贛OS晶體管的源極(Source)及汲極(Drain)加一個(gè)固定偏壓后,再開始調(diào)整閘極(Gate)對(duì)基質(zhì)(Substrate)的電壓,當(dāng)閘極電壓超過某一個(gè)值之后,源極和汲極間就會(huì)產(chǎn)生電流而導(dǎo)通(Turnon),則我們就稱此時(shí)的閘極電壓稱為臨界電壓(ThresholdVoltage)。 *NMOS晶體管的臨界電壓相對(duì)于基質(zhì)為正。 *PMOS晶體管的臨界電壓相對(duì)于基質(zhì)為負(fù)。 一般在制程上我們會(huì)影響臨界電壓的因素主要有二: 1.閘極氧化層厚度:GateOxide越厚,則Vγ(絕對(duì)質(zhì))越高。 2.基質(zhì)滲雜的濃度:Vγ植入Dose越高,則Vγ越高。 節(jié)流閥主要是由一個(gè)旋轉(zhuǎn)式閥門及一個(gè)用來調(diào)整閥門位置的伺服馬達(dá)所構(gòu)成,因此只要輸入適合的電流,伺服馬達(dá)便會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的位置來改變節(jié)流閥的傳導(dǎo)度,以控制真空系統(tǒng)的整體有效抽氣速率。 生產(chǎn)能力,如日產(chǎn)能、月產(chǎn)能、年產(chǎn)能。ThroughPut為單位工時(shí)的產(chǎn)出量,例如某機(jī)器每小時(shí)生產(chǎn)100片,則稱其Throughput=l00片/小時(shí)。如果每天運(yùn)作21小時(shí),則每天的Throughput為2100片/天。 IC工業(yè)系許多昂貴且精密的設(shè)備投資,故必須充分利用,維持生產(chǎn)的順暢,發(fā)揮其最大的 效能。故高的Throughput為我們?cè)u(píng)估機(jī)器設(shè)備的一項(xiàng)很重要的因素之一。除了設(shè)備上發(fā)揮 其最大產(chǎn)能外,必須要配合人為的力量,如流程安排、故障排除、‥‥等,亦即必須'人機(jī) 一體'才能發(fā)揮生產(chǎn)的整體效益,達(dá)到最高的生產(chǎn)力(Productivity)。 三氯乙烷 在生產(chǎn)過程,因?yàn)?M,即設(shè)備、材料、人為、方法等,造成的一切問題而阻礙生產(chǎn)。例如,機(jī)器Down機(jī)、制程異?!取9こ倘藛T解決以上所發(fā)生的問題,使這些'故障'消弭于無形謂之問題解答(TroubleShooting)。 一種金屬。用以連接上下兩層金屬線的中間層,稱為'鎢插拔'。因?yàn)殒u的熔點(diǎn)高,熱膨脹系數(shù)又與硅相當(dāng),再加上以CVD法所沉積的鎢的內(nèi)應(yīng)力并不高,且具備極佳的階梯覆蓋能力,以CVD法來沉積做為插拔用途的金屬鎢,以成為各VLSI量產(chǎn)廠商的標(biāo)準(zhǔn)制程之一。 在超高真空(UltraHighVacuum)條件下,單分子層容易形成,并能持續(xù)較長時(shí)間,這就可以在一個(gè)表面尚未被氣體污染前,利用這段充分長的時(shí)間來研究其表面特性,如摩擦、黏附和發(fā)射等;另外,外層空間的能量傳輸和超高真空的能量傳輸相似,故超高真空可做空間模擬。 真空度大于10-7Torr,10-7~10-10Torr的狀態(tài)。 真空度壓力: 低真空(LowVacuum)760-1torr 中真空(MediumVacuum)1-10-3 高真空(HighVacuum)10-3-10-7 極高真空(UlteaHighVacuum)10-7~10-10 超音波清洗(UltrasonicCleaning),通過超音波原理進(jìn)行的清洗。超音波振蕩會(huì)產(chǎn)生氣泡和紊流,氣泡通過轟擊爆破將Paticle帶走,紊流直接將Paticle沖走。 (最大值-最小值)/(2*平均值),有兩種均勻性:一種是一片Wafer的均勻性(withinwafer),測(cè)得五個(gè)點(diǎn),然后得到最大值最小值和平均值,再安公式計(jì)算。另一種是Wafe之間的均勻性(wafertowafer),同樣測(cè)得最大值和最小值和平均值再計(jì)算均勻性。 即沒有攙雜的二氧化硅,LPCVD制得,一般沉積在BPSG下面,以防止BPSG中的P元素滲透到Si表面,影響組件的特性。 表示機(jī)臺(tái)可以run貨的時(shí)間,包含run貨的時(shí)間及機(jī)臺(tái)lost時(shí)間,即除down機(jī)時(shí)間 真空系針對(duì)大氣而言,一特定空間內(nèi)的部份氣體被排出,其壓力小于1大氣壓。 表示真空的單位相當(dāng)多,在大氣的情況下,通稱為l大氣壓,也可表示為760torr或760mmHg或14.7psi。 真空技術(shù)中,將真空依壓力大小分為4個(gè)區(qū)域: 1.粗略真空(RoughVacuum):760~1torr 2.中度真空(MediumVacuum):1~10-3torr 3.高真空(HighVacuum):l0-3~10-7torr 4.超高真空(Ultra-HighVacuum):10-7torr以下 在不同真空,氣體流動(dòng)的型式與熱導(dǎo)性等均有所差異,簡略而言,在粗略真空,氣體的流動(dòng)稱為黏滯流(ViscousFlow)。其氣體分子間碰撞頻繁,且運(yùn)動(dòng)具有方向性;在高真空或超高真空范圍,氣體流動(dòng)稱為分子流(MolecularFlow),其氣體分子間碰撞較少,且少于氣體與管壁碰撞的次數(shù),氣體分子運(yùn)動(dòng)為隨意方向,不受抽氣方向影響。在熱導(dǎo)性方面,中度真空的壓力范圍其與壓力成正比關(guān)系﹒粗略真空與高真空區(qū)域,則無此關(guān)系。 凡能將特定空間內(nèi)的氣體去除,以減低氣體分子數(shù)目,造成某種程度的真空狀態(tài)的機(jī)件,統(tǒng)稱為真空泵(VacuumPump)。 目前生產(chǎn)機(jī)臺(tái)所使用的真空泵,可分為抽氣式的有:旋片泵(ROTARYPUMP),洛茲泵(ROOTSPUMP),活塞泵(PISTONPUMP),擴(kuò)散泵(DIFFUSIONPUMP)。及儲(chǔ)氣式的有:冷凍泵(CRYOPUMP),離子泵(IONPUMP)。 '黏度(Viscosity)'一詞專用于液體,意指當(dāng)液體接受切應(yīng)力時(shí)(指作用力方向與液體表面不垂直),液體就會(huì)產(chǎn)生形變,所以便定義'黏度'來表示示體產(chǎn)生形變程度的大小。 黏度是可以調(diào)整的,因?yàn)橐后w受切應(yīng)力而形變是巨觀形為的表現(xiàn),所以在液體完全相溶前提下,可以加入不同黏度的溶劑來調(diào)整黏度。 壓力小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的系統(tǒng)。真空系統(tǒng)(VacuumSystem)由以下部分組成:Pump、Valve、Pipe、Gauge、Chamber。 控制氣流開關(guān)和氣體流量的組件。Valve主要有以下種類:氣動(dòng)閥(常開或常閉)、手動(dòng)閥、電磁閥。 相是一種單一均勻的成分的狀態(tài)。氣相(VaporPhase)是一種單一均勻的成分的氣體狀態(tài) 氣相沉積(VaporPhaseDeposition),一種薄膜沉積的方法,在氣態(tài)下氣體反應(yīng)產(chǎn)物或蒸發(fā)物淀積在基體表面的薄膜技術(shù)。氣相沉積可分為物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積。物理氣相沉積又分為蒸鍍和濺渡?;瘜W(xué)氣相沉積又分為APCVD、LPCVD和PECVD。 超大規(guī)模集成電路 金屬與金屬之間的通道 VLFVerticalLaminarFlow垂直層流,在流體的流動(dòng)狀態(tài)中,可分為層流(LaminarFlow)及紊流(TurbulentFlow)兩種。界定值。 一般流體流速較快者其流線(streamiline)分子易受干擾,且雷諾數(shù)大易形成紊流,(雷諾數(shù),慣性力/粘滯力)。 在無塵室芯片制造場所內(nèi),其氣流為穩(wěn)定的層流,如此可將人員、機(jī)臺(tái)等所產(chǎn)生的微塵帶離。若為紊流,則微塵將滯流不去。因此在無塵室內(nèi)機(jī)臺(tái)的布置及人員的動(dòng)作都以 是一種材料缺陷,會(huì)影響材料的致密性,從而影響強(qiáng)度。 硅晶圓材料(Wafer)是半導(dǎo)體晶圓廠(Fab)內(nèi)用來生產(chǎn)硅芯片的材料,依面積大小而有三寸、四寸、五寸、六寸、八寸、十二寸(直徑)等規(guī)格之分。一根八寸硅晶棒重量約一百二十公斤,切割成一片片的八寸晶圓后,送至八寸晶圓廠內(nèi)制造芯片電路(Die),這些芯片電路再經(jīng)封裝測(cè)試等程序,便成為市面上一顆顆的IC。但因硅晶棒所切割出的晶圓片中,品質(zhì)較好者,稱為生產(chǎn)晶圓(PrimeWafer),更高級(jí)者稱為磊晶圓(Epi-Wafer),上述晶圓幾乎都集中在硅晶圓棒的「中間」一段,頭、尾兩端所切割出的晶圓,出現(xiàn)瑕疵的比例較高,大多用做非生產(chǎn)用途,稱為測(cè)試晶圓(共有TestWafer或DummyWafer或MonitorWafer等不等名稱),一片測(cè)試晶圓的售價(jià)大約是生產(chǎn)晶圓的五成至六成。 硅片傳送系統(tǒng)(WaferTransferSystem)用以實(shí)現(xiàn)硅片傳送的系統(tǒng)。如硅片的進(jìn)出爐系統(tǒng)、硅片在cassette與boat、cassette與chamber間的傳送系統(tǒng)等等。 WELL即井區(qū)(WELL/Tank)。在IC中的組件MOSFET(即金氧半場效晶體管),常作兩型(N及P)相接的方式,即CMOS技術(shù)。此時(shí)為區(qū)分這兩種不同型的MOSFET,就須先擴(kuò)散兩個(gè)不同型的區(qū)域于IC中。此種區(qū)域即稱為WELL區(qū)。 濕式氧化(WetOxidation),一種熱氧化的方式,其反應(yīng)機(jī)理為: 2H2+O2=2H2O 2H2O+Si=SiO2+2H2 溫度:875---1100℃ 特點(diǎn):生長速率快,但所生成SiO2的質(zhì)量不好適用于Fieldoxide 功函數(shù)(WorkFunction):讓電子脫離金屬原子的臨界能量 如果一個(gè)能量為EF的金屬價(jià)電子要脫離金屬原子而成為自由電子,它至少獲得W-EF的能量,這個(gè)能量就是我們所說的功函數(shù)。 即合格率,合格的產(chǎn)品占總產(chǎn)品的比例。
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