晶圓制造工藝-ETCH

1、晶圓制造工藝流程1、表面清洗2、初次氧化3、CVD(Chemical Vapor deposition) 法沉積一層Si3N4 (Hot CVD 或LPCVD) 。（1）常壓CVD (Normal Pressure CVD) （2）低壓CVD (Low Pressure CVD) （3）熱CVD (Hot CVD)/(thermal CVD) （4）電漿增強(qiáng)CVD (Plasma Enh

2、anced CVD) （5）MOCVD (Metal Organic   CVD) & 分子磊晶成長(zhǎng)(Molecular Beam Epitaxy) （6）外延生長(zhǎng)法 (LPE) 4、涂敷光刻膠 （1）光刻膠的涂敷 （2）預(yù)烘(pre bake) （3）曝光（4）顯影（5）后烘(post bake) （6）腐蝕(etching) （7）光刻膠的去除5、此處用干法氧化法將氮化硅去除

3、6 、離子布植將硼離子(B+3) 透過SiO2 膜注入襯底，形成P 型阱7、去除光刻膠，放高溫爐中進(jìn)行退火處理8、用熱磷酸去除氮化硅層，摻雜磷(P+5) 離子，形成N 型阱9、退火處理，然后用HF 去除SiO2 層10、干法氧化法生成一層SiO2 層，然后LPCVD 沉積一層氮化硅11、利用光刻技術(shù)和離子刻蝕技術(shù)，保留下柵隔離層上面的氮化硅層12、濕法氧化，生長(zhǎng)未有氮化硅保護(hù)的SiO2 層，形成PN 之間的隔離區(qū)13、熱磷酸去除氮化硅，然后用HF溶液去除柵隔離層位置的SiO2

4、，并重新生成品質(zhì)更好的SiO2薄膜,作為柵極氧化層。14、LPCVD 沉積多晶硅層，然后涂敷光阻進(jìn)行光刻，以及等離子蝕刻技術(shù)，柵極結(jié)構(gòu)，并氧化生成SiO2 保護(hù)層。15、表面涂敷光阻，去除P 阱區(qū)的光阻，注入砷(As) 離子，形成NMOS 的源漏極。用同樣的方法，在N 阱區(qū)，注入B 離子形成PMOS 的源漏極。16、利用PECVD 沉積一層無摻雜氧化層，保護(hù)元件，并進(jìn)行退火處理。17、沉積摻雜硼磷的氧化層18、濺鍍第一層金屬（1）薄膜的沉積方法根據(jù)其用途的不同而不同，厚度通常小于1um 。（2）

5、真空蒸發(fā)法（Evaporation Deposition ）（3）濺鍍（Sputtering Deposition ） 19、光刻技術(shù)定出 VIA 孔洞，沉積第二層金屬，并刻蝕出連線結(jié)構(gòu)。然后，用PECVD 法氧化層和氮化硅保護(hù)層。 20、光刻和離子刻蝕，定出PAD 位置 21、最后進(jìn)行退火處理，以保證整個(gè)Chip 的完整和連線的連接性  晶圓制造總的工藝流程 芯片的制造過程可概分為晶圓處理工序（Wafer Fabrication）、晶

6、圓針測(cè)工序（Wafer Probe）、構(gòu)裝工序（Packaging）、測(cè)試工序（Initial Test and Final Test）等幾個(gè)步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測(cè)工序?yàn)榍岸危‵ront End）工序，而構(gòu)裝工序、測(cè)試工序?yàn)楹蠖危˙ack End）工序。 1、晶圓處理工序：本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關(guān)等），處理程序通常與產(chǎn)品種類和所使用的技術(shù)有關(guān)，但一般基本步驟是先將晶圓適當(dāng)清洗，再在其表面進(jìn)行氧化及化學(xué)氣相沉積，然后進(jìn)行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍

7、等反復(fù)步驟，最終在晶圓上完成數(shù)層電路及元件加工與制作。 2、晶圓針測(cè)工序：經(jīng)過上道工序后，晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)的小格，即晶粒，一般情況下，為便于測(cè)試，提高效率，同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品；但也可根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產(chǎn)品。在用針測(cè)（Probe）儀對(duì)每個(gè)晶粒檢測(cè)其電氣特性，并將不合格的晶粒標(biāo)上記號(hào)后，將晶圓切開，分割成一顆顆單獨(dú)的晶粒，再按其電氣特性分類，裝入不同的托盤中，不合格的晶粒則舍棄。3、構(gòu)裝工序：就是將單個(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連接，以作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水封死。

8、其目的是用以保護(hù)晶粒避免受到機(jī)械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片（即我們?cè)陔娔X里可以看到的那些黑色或褐色，兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊）。4、測(cè)試工序：芯片制造的最后一道工序?yàn)闇y(cè)試，其又可分為一般測(cè)試和特殊測(cè)試，前者是將封裝后的芯片置于各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性，如消耗功率、運(yùn)行速度、耐壓度等。經(jīng)測(cè)試后的芯片，依其電氣特性劃分為不同等級(jí)。而特殊測(cè)試則是根據(jù)客戶特殊需求的技術(shù)參數(shù)，從相近參數(shù)規(guī)格、品種中拿出部分芯片，做有針對(duì)性的專門測(cè)試，看是否能滿足客戶的特殊需求，以決定是否須為客戶設(shè)計(jì)專用芯片。經(jīng)一般測(cè)試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號(hào)及出廠日期等標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽并加以包裝后即可出廠。

9、而未通過測(cè)試的芯片則視其達(dá)到的參數(shù)情況定作降級(jí)品或廢品ETCH 何謂蝕刻(Etch)?  答：將形成在晶圓表面上的薄膜全部，或特定處所去除至必要厚度的制程。蝕刻種類: 答：(1) 干蝕刻 (2) 濕蝕刻 蝕刻對(duì)象依薄膜種類可分為:  答：poly,oxide, metal 何謂dielectric 蝕刻(介電質(zhì)蝕刻)?  答：Oxide etch and nitride etch  半導(dǎo)體中一般介

10、電質(zhì)材質(zhì)為何?  答：氧化硅/氮化硅 何謂濕式蝕刻答：利用液相的酸液或溶劑將不要的薄膜去除 何謂電漿Plasma?  答：電漿是物質(zhì)的第四狀態(tài)帶有正,負(fù)電荷及中性粒子之總和;其中包含電子正離子,負(fù)離子,中性分子,活性基及發(fā)光子等,產(chǎn)生電漿的方法可使用高溫或高電壓.  何謂干式蝕刻?  答：利用plasma將不要的薄膜去除   何謂Under-etching(蝕刻不足)?  答：系指被蝕刻材料，在被蝕刻途中停止造成應(yīng)被去除的薄膜仍有殘留 

11、何謂Over-etching(過蝕刻)  答：蝕刻過多造成底層被破壞何謂Etch rate(蝕刻速率)  答：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)可去除的蝕刻材料厚度或深度 何謂Seasoning(陳化處理)  答：是在蝕刻室的清凈或更換零件后，為要穩(wěn)定制程條件，使用仿真（dummy）晶圓進(jìn)行數(shù)次的蝕刻循環(huán)。  Asher的主要用途 答：光阻去除 Wet bench dryer 功用為何?  答：將晶圓表面的水份去除 列舉目前Wet 

12、;bench dry方法:  答：(1) Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry 何謂Spin Dryer  答：利用離心力將晶圓表面的水份去除何謂Maragoni Dryer  答：利用表面張力將晶圓表面的水份去除 何謂IPA Vapor Dryer  答：利用IPA(異丙醇)和水共溶原理將晶圓表面的水

13、份去除 測(cè)Particle時(shí),使用何種測(cè)量?jī)x器?  答：Tencor Surfscan  測(cè)蝕刻速率時(shí),使用何者量測(cè)儀器? 答：膜厚計(jì),測(cè)量膜厚差值 何謂AEI  答：After Etching Inspection 蝕刻后的檢查 AEI目檢Wafer須檢查哪些項(xiàng)目:  答：(1) 正面顏色是否異常及刮傷(2) 有無缺角及Particle (3)刻號(hào)是否正確 金屬蝕刻機(jī)臺(tái)轉(zhuǎn)非金屬蝕刻機(jī)臺(tái)時(shí)應(yīng)如何處

14、理?  答：清機(jī)防止金屬污染問題 金屬蝕刻機(jī)臺(tái)asher的功用為何? 答：去光阻及防止腐蝕 金屬蝕刻后為何不可使用一般硫酸槽進(jìn)行清洗?  答：因?yàn)榻饘倬€會(huì)溶于硫酸中 "Hot Plate"機(jī)臺(tái)是什幺用途?  答：烘烤 Hot Plate 烘烤溫度為何?  答：90120 度C  何種氣體為Poly ETCH主要使用氣體?  答：Cl2, HBr,&

15、#160;HCl 用于Al 金屬蝕刻的主要?dú)怏w為  答：Cl2, BCl3  用于W金屬蝕刻的主要?dú)怏w為 答：SF6  何種氣體為oxide vai/contact ETCH主要使用氣體?  答：C4F8, C5F8, C4F6  硫酸槽的化學(xué)成份為:  答：H2SO4/H2O2  AMP槽的化學(xué)成份為:  答：NH4OH/H2O2/H2O 

16、60;UV curing 是什幺用途?  答：利用UV光對(duì)光阻進(jìn)行預(yù)處理以加強(qiáng)光阻的強(qiáng)度 "UV curing"用于何種層次?答：金屬層 何謂EMO?  答：機(jī)臺(tái)緊急開關(guān)EMO作用為何?  答：當(dāng)機(jī)臺(tái)有危險(xiǎn)發(fā)生之顧慮或已不可控制,可緊急按下 濕式蝕刻門上貼有那些警示標(biāo)示?  答：(1) 警告.內(nèi)部有嚴(yán)重危險(xiǎn).嚴(yán)禁打開此門 (2) 機(jī)械手臂危險(xiǎn). 嚴(yán)禁打開此門(3) 化學(xué)藥劑危險(xiǎn) 

17、;嚴(yán)禁打開此門遇化學(xué)溶液泄漏時(shí)應(yīng)如何處置?  答：嚴(yán)禁以手去測(cè)試漏出之液體 應(yīng)以酸堿試紙測(cè)試. 并尋找泄漏管路.  遇IPA 槽著火時(shí)應(yīng)如何處置?  答：立即關(guān)閉IPA 輸送管路并以機(jī)臺(tái)之滅火器滅火及通知緊急應(yīng)變小組 BOE槽之主成份為何? 答：HF(氫氟酸)與NH4F(氟化銨).  BOE為那三個(gè)英文字縮寫?  答：Buffered Oxide Etcher 。 有毒氣體之閥柜(VMB)功用為何

18、?  答：當(dāng)有毒氣體外泄時(shí)可利用抽氣裝置抽走,并防止有毒氣體漏出 電漿的頻率一般13.56 MHz,為何不用其它頻率?  答：為避免影響通訊品質(zhì),目前只開放特定頻率,作為產(chǎn)生電漿之用,如380420KHz ,13.56MHz,2.54GHz等 何謂ESC(electrical static chuck) 答：利用靜電吸附的原理, 將Wafer 固定在極板(Substrate) 上 Asher主要?dú)怏w為 答：O2 Asher機(jī)臺(tái)

19、進(jìn)行蝕刻最關(guān)鍵之參數(shù)為何?  答：溫度簡(jiǎn)述TURBO PUMP 原理 答：利用渦輪原理,可將壓力抽至10-6TORR 熱交換器(HEAT EXCHANGER)之功用為何？ 答：將熱能經(jīng)由介媒傳輸,以達(dá)到溫度控制之目地 簡(jiǎn)述BACKSIDE HELIUM COOLING之原理？ 答：藉由氦氣之良好之熱傳導(dǎo)特性,能將芯片上之溫度均勻化 ORIENTER 之用途為何？ 答：搜尋notch邊使芯片進(jìn)反應(yīng)腔的位置都固定可追蹤問題 簡(jiǎn)述EPD之功用

20、答：偵測(cè)蝕刻終點(diǎn)End point detector利用波長(zhǎng)偵測(cè)蝕刻終點(diǎn)何謂MFC？ 答：mass flow controler氣體流量控制器;用于控制反應(yīng)氣體的流量 GDP 為何?  答：氣體分配盤(gas distribution plate)  GDP 有何作用？ 答：均勻地將氣體分布于芯片上方何謂isotropic etch?  答：等向性蝕刻側(cè)壁側(cè)向蝕刻的機(jī)率均等 何謂anisotropic

21、60;etch?  答：非等向性蝕刻;側(cè)壁側(cè)向蝕刻的機(jī)率少 何謂etch 選擇比? 答：不同材質(zhì)之蝕刻率比值 何謂AEI CD?  答：蝕刻后特定圖形尺寸之大小,特征尺寸(Critical Dimension)  何謂CD bias?  答：蝕刻CD減蝕刻前黃光CD  簡(jiǎn)述何謂田口式實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法?  答：利用混合變因安排輔以統(tǒng)計(jì)歸納分析 何謂反射功率?  答：蝕刻過程中,所施予之

22、功率并不會(huì)完全地被反應(yīng)腔內(nèi)接收端所接受,會(huì)有部份值反射掉,此反射之量,稱為反射功率 Load Lock 之功能為何?  答：Wafers經(jīng)由loadlock后再進(jìn)出反應(yīng)腔,確保反應(yīng)腔維持在真空下不受粉塵及濕度的影響 廠務(wù)供氣系統(tǒng)中何謂Bulk Gas ? 答：Bulk Gas 為大氣中普遍存在之制程氣體如N2, O2, Ar 等 廠務(wù)供氣系統(tǒng)中何謂Inert Gas? 答：Inert Gas 為一些特殊無強(qiáng)

23、烈毒性的氣體, 如NH3, CF4, CHF3, SF6 等 廠務(wù)供氣系統(tǒng)中何謂Toxic Gas ? 答：Toxic Gas 為具有強(qiáng)烈危害人體的毒性氣體, 如SiH4, Cl2, BCl3 等 機(jī)臺(tái)維修時(shí)異常告示排及機(jī)臺(tái)控制權(quán)應(yīng)如何處理?  答：將告示牌切至異常且將機(jī)臺(tái)控制權(quán)移至維修區(qū)以防有人誤動(dòng)作 冷卻器的冷卻液為何功用?  答：傳導(dǎo)熱Etch之廢氣有經(jīng)何種方式處理? &

24、#160;答：利用水循環(huán)將廢氣溶解之后排放至廢酸槽 何謂RPM?  答：即Remote Power Module,系統(tǒng)總電源箱.  火災(zāi)異常處理程序 答：(1) 立即警告周圍人員. (2) 嘗試3 秒鐘滅火. (3) 按下EMO停止機(jī)臺(tái). (4) 關(guān)閉VMB Valve 并通知廠務(wù). (5) 撤離.  一氧化碳(CO)偵測(cè)器警報(bào)異常處理程序 答：(1) 警告

25、周圍人員. (2) 按Pause 鍵,暫止Run 貨. (3) 立即關(guān)閉VMB 閥,并通知廠務(wù). (4) 進(jìn)行測(cè)漏 高壓電擊異常處理程序 答：(1) 確認(rèn)安全無慮下,按EMO鍵(2) 確認(rèn)受傷原因(誤觸電源漏水等)(3) 處理受傷人員T/C (傳送Transfer Chamber) 之功能為何?  答：提供一個(gè)真空環(huán)境, 以利機(jī)器手臂在反應(yīng)腔與晶舟間傳送Wafer,節(jié)省時(shí)間 機(jī)臺(tái)PM時(shí)需

26、佩帶面具否答：是,防毒面具 機(jī)臺(tái)停滯時(shí)間過久run貨前需做何動(dòng)作 答：Seasoning(陳化處理)何謂Seasoning(陳化處理)  答：是在蝕刻室的清凈或更換零件后，為要穩(wěn)定制程條件，使用仿真（dummy）晶圓進(jìn)行數(shù)次的蝕刻循環(huán)。 何謂日常測(cè)機(jī) 答：機(jī)臺(tái)日常檢點(diǎn)項(xiàng)目, 以確認(rèn)機(jī)臺(tái)狀況正常 何謂WAC (Waferless Auto Clean) 答：無wafer自動(dòng)干蝕刻清機(jī)何謂Dry Clean  答：干蝕刻清機(jī) 日常測(cè)機(jī)量測(cè)e

27、tch rate之目的何在?  答：因?yàn)橐g刻到多少厚度的film,其中一個(gè)重要參數(shù)就是蝕刻率操作酸堿溶液時(shí),應(yīng)如何做好安全措施?  答：(1)穿戴防酸堿手套圍裙安全眼鏡或護(hù)目鏡(2) 操作區(qū)備有清水與水管以備不時(shí)之需(3) 操作區(qū)備有吸酸棉及隔離帶 如何讓chamber達(dá)到設(shè)定的溫度?  答：使用heater和chiller  Chiller之功能為何?  答：用以幫助穩(wěn)定chamber溫度 如何在chamber建立真空?  

28、;答：(1) 首先確立chamber parts組裝完整(2) 以dry pump作第一階段的真空建立(3) 當(dāng)圧力到達(dá)100mT寺再以turbo pump 抽真空至1mT以下 真空計(jì)的功能為何? 答：偵測(cè)chamber的壓力,確保wafer在一定的壓力下process Transfer module 之robot 功用為何? 答：將wafer 傳進(jìn)chamber與傳出chamber之用 何謂MTBC? (mean 

29、time between clean)  答：上一次wet clean 到這次wet clean 所經(jīng)過的時(shí)間 RF Generator 是否需要定期檢驗(yàn)?  答：是需要定期校驗(yàn);若未校正功率有可能會(huì)變化;如此將影響電漿的組成  為何需要對(duì)etch chamber溫度做監(jiān)控?  答：因?yàn)闇囟葧?huì)影響制程條件;如etching rate/均勻度 為何需要注意dry pump exh

30、aust presure (pump 出口端的氣壓)?  答：因?yàn)闅鈮喝籼髸?huì)造成pump 負(fù)荷過大;造成pump 跳掉,影響chamber的壓力,直接影響到run貨品質(zhì) 為何要做漏率測(cè)試? (Leak rate )  答：(1) 在PM后PUMP Down 12小時(shí)后;為確保chamber Run 貨時(shí)無大氣進(jìn)入chambe 影響chamber GAS 成份 (2) 在日常測(cè)

31、試時(shí),為確保chamber 內(nèi)來自大氣的泄漏源,故需測(cè)漏 機(jī)臺(tái)發(fā)生Alarm時(shí)應(yīng)如何處理?  答：(1) 若為火警,立即圧下EMO(緊急按鈕),并滅火且通知相關(guān)人員與主管(2) 若是一般異常,請(qǐng)先檢查alarm 訊息再判定異常原因,而解決問題若未能處理應(yīng)立即通知主要負(fù)責(zé)人蝕刻機(jī)臺(tái)廢氣排放分為那幾類?  答：一般無毒性廢氣/毒酸性廢氣排放 蝕刻機(jī)臺(tái)使用的電源為多少伏特(v)?  答：208V 三相干式蝕刻機(jī)臺(tái)分為那幾個(gè)部份?  答：(1) 

32、;Load/Unload 端(2) transfer module (3) Chamber process module (4) 真空系統(tǒng)(5) GAS system (6) RF system 在半導(dǎo)體程制中,濕制程(wet processing)分那二大頪?  答：(1) 晶圓洗凈(wafer cleaning) (2) 濕蝕刻(wet etching).

33、0; 晶圓洗凈(wafer cleaning)的設(shè)備有那幾種?  答：(1) Batch type(immersion type): a) carrier type b)Cassetteless type (2) Single wafer type(spray type)  晶圓洗凈(wafer cleaning)的目的為何?  答：去除金屬雜質(zhì),有機(jī)物污染及微塵半導(dǎo)體制程有那些污染源?  答：(1) 微粒子(2) 金屬(3) 有機(jī)物(4) 微粗糙 (5) 天生的氧化物 RCA清洗制程目的為何?  答：于微影照像后,去除光阻,清洗晶圓,并做到酸堿中和,使晶圓可進(jìn)行下一個(gè)制程.  洗凈溶液APM(SC-1)-> NH4OH:H2O2:H2O的目的為何?