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一粒金砂(中级)

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发表于 2020-2-17 11:44 | 只看该作者 |倒序浏览 |阅读模式
  1. Acetone 丙酮

丙酮是有机溶剂的一种,分子式为CH3COCH3

性质:无色,具剌激性薄荷臭味的液体

用途:在FAB内的用途,主要在于黄光室内正光阻的清洗、擦拭

毒性:对神经中枢具中度麻醉性,对皮肤粘膜具轻微毒性,长期接触会引起皮肤炎,吸入过量的丙酮蒸气会刺激鼻、眼结膜、咽喉粘膜、甚至引起头痛、恶心、呕吐、目眩、意识不明等。

允许浓度:1000ppm

  1. Active Area 主动区域

MOS核心区域,即源,汲,闸极区域

  1. AEI蚀刻后检查

1 AEI After Etching Inspection,在蚀刻制程光阻去除前和光阻去除后,分别对产品实施主检或抽样检查。

2 AEI的目的有四:

          提高产品良率,避免不良品外流。

          达到品质的一致性和制程的重复性。

          显示制程能力的指标。 

          防止异常扩大,节省成本

3 通常AEI检查出来的不良品,非必要时很少做修改。因为除去氧化层或重长氧化层可能造成组件特性改变可靠性变差、缺点密度增加。生产成本增高,以及良率降低的缺点。

  1. Al-Cu-Si 铝硅铜

金属溅镀时所使用的原料名称,通常是称为Target,其成份为0.5%铜,1%硅及98.5%铝,一般制程通常是使用99% 1%硅.后来为了金属电荷迁移现象(Electromigration) 故渗加0.5%铜降低金属电荷迁移

  1. Alkaline Ions 碱金属雕子

Na+K+,破坏氧化层完整性,增加漏电密度,减小少子寿命,引起移动电荷,影响器件稳定性。其主要来源是:炉管的石英材料,制程气体及光阻等不纯物。

  1. Alloy 合金

半导体制程在蚀刻出金属连线后,必须加强AlSiO2interface的紧密度,故进行Alloy步骤,以450作用30min,增加AlSi的紧密程度,防止Al层的剥落及减少欧姆接触的电阻值,使RC的值尽量减少。

  1. Aluminum

一种金属元素,质地坚韧而轻,有延展性,容易导电。普遍用于半导体器件间的金属连线,但因其易引起spikeElectromigration,故实际中会在其中加入适量的CuSi

  1. Anneal 回火

又称退火:也叫热处理,集成电路工艺中所有的在氮气等不活泼气氛中进行的热处理过程都可以称为退火。

    1. 激活杂质:使不在晶格位置上的离子运动到晶格位置,以便具有电活性,产生自由载流子,起到杂质的作用。
    2. 消除损伤:离子植入后回火是为了修复因高能加速的离子直接打入芯片而产生的损毁区(进入底材中的离子行进中将硅原子撞离原来的晶格位置,致使晶体的特性改变)。而这种损毁区,经过回火的热处理后即可复原。这种热处理的回火功能可利用其温度、时间差异来控制全部或局部的活化植入离子的功能
    3. 氧化制程中的回火主要是为了降低界面态电荷,降低SiO2的晶格结构

退火方式:

      • 炉退火
      • 快速退火:脉冲激光法、扫描电子束、连续波激光、非相干宽带频光源(如卤光灯、电弧灯、石墨加热器、红外设备等)
  1.  Angstrom (Å)

      是一个长度单位,1Å=10-10,其大小为1公尺的佰亿分之一,约人的头发宽度的伍拾万分之一。此单位常用于IC制程上,表示膜层(SiO2POLYSIN)厚度时用

  1. Argon 氩气  
  2. Arc Chamber 弧光反应室

      弧光反应室,事实上就是一个直流式的电浆产生器。因为所操作的电流-对-电压的区域是在弧光电浆内。

 

  1. APM( Ammonia , hydrogen-Peroxide Mixing )

     又称 SC-1 ( Standard Cleaning solution - 1 )主要化学试剂是NH4OH/H2O2/D.I .water,常用比率为116。能有效去处除无机颗粒,有机沉淀及若干金属玷污,去除颗粒能力随NH4OH增加而增加。

  1. Backing Pump 辅抽泵

     在高真空系统中,要想很快建立我们所需的高真空,单纯靠高真空泵是不行的(因高真空泵启动时系统必须已经在低真空条件下),所以我们在系统中加入一个辅抽泵(如油泵),先对系统建立初真空,再由高真空泵对系统建立高真空。

  1. Bake, Soft bake, Hard bake烘培、软烤、预烤

烘烤(Bake:在集成电路芯片的制造过程中,将芯片置于稍高温  (60ºC~250ºC)的烘箱或热板上均可谓之烘烤。随其目的不同,可区分为软烤(Soft bake)与预烤(Hard bake)

软烤(Soft bake) :其使用时机是在上完光阻后,主要目的是为了将光阻中的溶剂蒸发去除,并且可增加光阻与芯片的附着力。

预烤(Hard bake):又称为蚀刻前烘烤(pre-etch bake),主要目的为去除水气,增加光阻附着性,尤其在湿蚀刻(wet etching)更为重要,预烤不完全常会造成过蚀刻。

  1. Barrier Layer 阻障层 

      为了防止铝合金与硅的的接触界面发生尖峰(spiking)现象,并降低彼此的接触电阻,在铝合金与硅之间加入一层称为阻障层的导体材料,常见的有Ti/TiNTiW

     

  1. BB Bird's Beak 鸟嘴

     在用Si3N4作为掩膜制作field oxide时,在Si3N4覆盖区的边缘,由于氧或水气会透过Pad Oxide Layer扩散至Si-Substrate表面而形成SiO2,因此Si3N4边缘向内会产生一个鸟嘴状的氧化层,即所谓的Bird's Beak。其大小与坡度可由改变Si3N4Pad Oxide的厚度比及Field Oxidation的温度与厚度来控制

 

  1.  Boat 晶舟

        Boat原意是单木舟。在半导体IC制造过程中,常需要用一种工具作芯片传送及加工,这种承载芯片的工具,我们称之为Boat。一般Boat有两种材质,一是石英(Quartz),另一碳化硅(SiC)。SiC Boat用在温度较高(Drive in)LPSiN的场合。




        

  1. BOE(Buffer Oxide Etching

        B. O. E.HFNH4F依不同比例混合而成。6:1 BOE蚀刻即表示HF: NH4F =l:6的成份混合而成。HF为主要的蚀刻液,NH4F则做为缓冲剂使用。利用NH4F固定[H']的浓度,使之保持一定的蚀刻率。  

 HF会侵蚀玻璃及任何硅石的物质,对皮肤有强烈的腐蚀性,不小心被溅到,应用大量冲洗。

  1. Boundary Layer 边界层

     假设流体在芯片表面流速为零,则流体在层流区及芯片表面将有一个流速梯度存在,称为边界层(Boundary Layer

      

  1. BPSG(boron-phosphor-silicate-glass)

      BPSG : 为硼磷硅玻璃,含有B,P元素的SiO2 , 加入B,P可以降低Flow 温度,并且P吸附一些杂质离子,流动性比较好,作为ILD的平坦化介质

  1. Breakdown Voltage 崩溃电压


     

  1. Buffer Layer 缓冲层

     通常此层沉积于两个热膨胀系数相差较大的两层之间,缓冲两者因直接接触而产生的应力作用。我们制程最常见的缓冲层即SiO2,它用来缓冲SiN4Si直接接触产生的应力,从而提升Si3N4Si表面附着能力

 

  1. C1 clean

Clean的一种制程,它包括DHF(稀释HF)---APM(NH4OH-H2O2-H2O mixed)---HPM (HCl-H2O2-H2O mixed)

  1.   Burn in预烧试验

「预烧」(Burn in)为可靠性测试的一种,旨在检验出那些在使用初期即损坏的产品,而在出货前予以剔除。   

 预烧试验的作法,乃是将组件(产品)置于高温的环境下,加上指定的正向或反向的直流电压,如此残留在晶粒上氧化层与金属层的外来杂质离子或腐蚀性离子将容易游离而使故障模式(Failure Mode)提早显现出来,达到筛选、剔除「早期夭折」产品的目的。

  预烧试验分为「静态预烧」(Static Burn in)与「动态预烧」(Dynamic Burn in)两种,前者在试验时,只在组件上加上额定的工作电压及消耗额定的功率。而后者除此外并有仿真实际工作情况的讯号输入,故较接近实际况,也较严格。

基本上,每一批产品在出货前,皆须作百分之百的预烧试验,但由于成本及交货期等因素,有些产品就只作抽样 (部分)的预烧试验,通过后才货。另外,对于一些我们认为它品质够稳定且够水准的产品,亦可以抽样的方式进行。当然,具有高信赖度的产品,皆须通过百分之百的预烧试验

  1.  Carrier Gas 载气

     用以携带一定制程反应物(液体或气体)进反应室的气体,例如用N2携带液态TEOS进炉管,N2即可称为载气。

  1.   Chamber真空室,反应室

      专指一密闭的空间,而有特殊的用途、诸如抽真空,气体反应或金属溅镀等。因此常需对此空间的种种外在或内在环境加以控制;例如外在粒子数(particle)、湿度等及内在温度、压力、气逞流量、粒子数等达到最佳的反应条件。

  1.  Channel 通道 ; 缝道

      当在MOS的闸极加上电压(PMOS为负,NMOS为正)。则闸极下的电子或电洞会被其电场所吸引或排斥而使闸极下的区域形成一反转层(Inversion layer)。也就是其下的半导体p-type变成N-type SiN-type变成p-type Si,而与源极和汲极成同type ,故能导通汲极和源极。我们就称此反转层为"通道"。信道的长度"Channel Length"MOS组件的

   参数有着极重要的影响,故我们对POLY CD的控制需要非常谨慎

 

  1.  Channel Stop Implantation 通道阻绝植入

在集成电路中,各电晶体彼此间则以场氧化层(FOX)加以隔离的,因为场氧化层上方常有金属导线通过,为了防止金属层,场氧化层,底材硅产生类似 NMOS 的电容效应,场氧化层下方的区域常掺有掺质浓度很高的P型层,以防止类似 NMOS 的反转层在场氧化层下发生,而破坏电晶体间的隔离。这层P型层通常称为“Channel Stop”,这层掺质是以离子植入(Implantation)的方式完成的,所以称为 通道阻绝植入。

 

  1.  Chemical Mechanical Polishing 化学机械研磨法

      随着用以隔离之用的场氧化层(FOX,CMOS电晶体,金属层及介电层等构成IC的各个结构在芯片上建立之后,芯片的表面也将随之变得上下凸凹不平坦,致使后续制程变得更加困难。而传统半导体制程用以执行芯片表面平坦化的技术,以介电层SiO2的平坦为例,计有高温热流法、各种回蚀技术及旋涂式玻璃法。当VLSI的制程推进到0。35以下后,以上这些技术已不能满足制程需求,故而也就产生了CMP制程。所谓CPM就是利用在表面布满研磨颗粒的研磨垫(polishing pad),对凸凹不平的晶体表面,藉由化学助剂(reagent)的辅助,以化学反应和机械式研磨等双重的加工动作,来进行其表面平坦化的处理。

 

  1.  Charge Trapping 电荷陷入

       无特定分布位置,主要是因为MOS操作时产生的电子或电洞被氧化层内的杂质或不饱和键所捕陷造成。可以通过适当的回火来降低其浓度。

 

  1.   Chemical Vapor Deposition 化学气相沉积

      参与反应的气体从反应器的主气流里藉着反应气体在主气流及芯片表面的浓度差,以扩散的方式经过边界层传递到芯片的表面。反应物在表面相会后藉着芯片表面提供的能量,沉积反应发生。反应完成后,反应的副产物及未参与反应的反应气体从芯片表面吸解并进入边界层,最后进入主气流并被抽气装置抽离

 

 

  1.   Chip, Die晶粒

一片芯片(OR晶圆,即Wafer)上有许多相同的方形小单位,这些小单位即称为晶粒。同一芯片上的每个晶粒都是相同的构造,具有相同的功能,每个晶粒经包装后,可制成一颗颗我们日常生活中常见的IC,故每一芯片所能制造出的IC数量是很可观的。同样地,如果因制造的疏忽而产生的缺点,往住就会波及成百成千个产品。

  1.  Clean Room 洁净室

      又称无尘室。半导体加工的环境是高净化空间,恒温恒湿,对微粒要求非常高。常用class表示等级(class 1即一立方米直径大于0。5微米的微粒只有一颗)。

  1.  CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补式金氧半导体)

 

 
 
      金属氧化膜半导体(MOS,Metal-Oxide Semicoductor)其制造程序及先在单晶硅上形成绝缘氧化膜,再沉积一层复晶硅(或金属)做为闸极,利用加到闸极的电场来控制MOS组件的开关(导电或不导电)。按照导电载子的种类,MOS又可分成两种类型:NMOS(由电子导电)PMOS(由电洞导电)。而互补式金氧半导体(CMOS, Complementary MOS)则是由NMOSPMOS组合而成,具有省电,抗噪声能力强、αParticle免役力好等许多优点,是超大规模集成电路(VLSI)的主流。


 

  1.  CDACompressed Dry Air )压缩干燥空气

通常指压力在60110psi之间的空气,作为控气动阀的领气阀的气体源。

  1.  Compressive Stress 挤压应力     
  2.   Compressor 压缩机

将空气压缩形成高压气体的设备。

  1.   Contaminant 污染物
  2.   Constant-Surface-Concentration Diffusion恒定源: 

通常杂质在半导体高温扩散有两种方式:

Constant-Surface-Concentration Diffusion(恒定源扩散):

The vapor source maintains a constant level of surface concentration during the entire Diffusion period (like POCl3 dope) 这个扩散模式,是假设离子在界面上所具备的浓度,并不随扩散的进行而改变。且一直为一个定值所建立。换句话说,不管离子的扩散持续多久,离子在界面上的浓度将维持在一个定值下。

Constant-Total-Dopant Diffusion(限定源扩散):

 A fixed amount of dopant is deposited into the semiconductor surface in thin layer ,and the dopant subsequently diffuse into the semiconductor (like ion implantation, drive in)


 

  1.   Crack 龟裂  ( 或裂痕 )
  2.   CROSS Section横截面

IC的制造,基本上是由一层一层的图案堆积上去,而为了了解堆积图案的结构,以改善制程,或解决制程问题,以电子显微镜(SEM)来观察,而切割横截面,观察横截面的方式,是其中较为普遍的一种。

  1.   Cryogenic Pump 低温泵

将一个表面温度降到极低,甚至结近绝对零度时,与这个表面相接触的气体分子,将会产生相变化,而凝结在低温表面上,称为低温凝结。还有一些气体虽然不能凝结,但与低温表面接触后,将因为表面与分子间的凡得瓦力(Van der Waals Force)而吸附在低温表面上,且活动性大减,称为低温吸附,Cryogenic Pump 就是利用低温凝结和低温吸附的原理,将气体分子从容器里排出,以达到降低容器压力的目的。

 Cryo pump原理:是利用吸附原理而工作: Cryo pump为高真空pump,应该和低真空pump配合使用,工作前真空度应该达到10-2mbar,否则无法工作。当吸附气体饱和后,要做regen,即将高温N2通入使凝结的气体释放而排出pump。入口处挡片吸附水泡,里面的特殊气体吸附(成液态状)

 

  1.   Curing 固化

当以SOG 来做介电层和平坦化的技术时,由于SOG 是一种由溶剂与含有介电材质的材料,

经混合而形成的一种液态介电材料,以旋涂(Spin-on Coating)的方式涂布在芯片的表面,

必须经过热处理来趋离SOG本身所含的溶剂,称之为Curing.

  1.   Cycle Time生产周期时间

       指原料由投入生产线到产品于生产线产出所须的生产/制造时间。在TI-Acer,生产周期时尚

两种解释 : 一为"芯片产出周期时间"wafer-out time);一为"制程周期时间" (Process cycle time)

"芯片产出周期时间"乃指单一批号的芯片由投入到产出所须的生产/制造时间。  

"制程周期时间"则指所有芯片于单一工站平均生产/制造时间的总和,亦即每一工站均有一平均生产/制造时间,而各工站  (从头至尾)平均生产/制造的加总即为该制程的制程周期时间。目前TI-Acer Line Report的生产周期时间乃探用"制程周期时间" 

         一般而言,生产周期时间可以下列公式概略推算之:

                         在制品(WIP

生产周期时间=

产能(Throughout

  1.   CV Shift: 

利用量测MOS电晶体在不同条件下的电容-电压关系曲线,来评估MOS氧化层品质的一种技术。一般要求CV Shift<0.1V


C—V shift加电压量电容

   

不断加电压在 30℃时量取一条C—V曲线,然升温至250℃再降到30℃时再量取一条C—V曲线,发现两条C—V曲线并不会完全重合,只有当C-V shift小于0.1V方符合标准。

 

  1.   DC Magnetron Sputter 磁控DC溅镀机

为了使离子在往金属靶表面移动时获得足够的能量,除了提高极板间的电压外,还必须使离子在阴极暗区内所遭受的碰撞次数降低,就必须降低溅渡的压力,越低越好,以增长离子的平均自由径。这样一来,单位体积内的气体分子数降低,使得电浆里的离子浓度也降低,导致溅渡薄膜的沉积速率变慢。


 

  1.   DC Plasma 直流电浆

电浆是人类近代物化史上重大的发现之一,指的是一个遭受部分离子化的气体,气体里面的组成有各种带电荷的电子,离子,及不带电的分子和原子团等。电浆产生器的两金属极板上加上直流电压而产生的电浆我们称为直流电浆。

  1.   DC Sputtering 直流溅镀法

脱离电浆的带正电荷离子,在暗区的电场的加速下,将获得极高的能量,当离子与阴电极产生轰击之后,基于能量传递的原理,离子轰击除了会产生二次电子以外,还会把电极表

面的原子给打击出来,称为sputtering。 电极板加直流电压称为DC Sputtering.

  1. 先决条件
    两个极板必须是导体,以避免带电荷粒子在电极板表面的累积。
  2. 阴极为导电材料,称为靶(Target

 

  1.   DCS

     SiH2Cl2

  1.   Defect Density缺点密度

         "缺点密度"系指芯片单位面积上(如每平方公分,每平方英寸等)有多少 "缺点数"之意,此缺点数一般可分两大类:A。可视性缺点 B不可视性缺点。前者可藉由一般光学显微镜检查出来(如桥接、断线)后者则须藉助较精密电子仪器检验(如晶格缺陷)由于芯片制造过程甚为复杂漫长,芯片上缺点数愈少,产品良率品质必然愈佳,故"缺点密度"常被用来当做一个工厂制造的产品品质好坏的指标

  1.   Densify密化

CVD沈积后由于所沈积的薄膜(Thin Film)的密度很低,故以高温步骤使薄膜中的分子重新结合以提高其密度,此种高温步骤即称为密化。密化通常以炉管在800℃以上的温度完成,但也可在RTP(Rapid Thermal Process) (快速升降温机台)完成。

  1.   空乏型Depletion MOS

操作性质与增强型MOS相反,它的通道不须要任何闸极的加压(Vg)便已存在,而必须在适当的Vg下才消失。

  1.   Deposition Rate 沉积速率

     表示薄膜成长快慢的参数。一般单位Å/min

  1.   Depth of Well 井深

  顾名思义即阱的深度。通过离子植入法植入杂质如磷离子或硼离子,然后通过Drive in将离子往下推所达到的深度。

  1.   Design Rule设计规范

       由于半导体制程技术,系一门专业、精致又复杂的技术,容易受到不同制造设备制程方法( RECIPE )的影响,故在考虑各项产品如何从事制造技术完善、成功地制造出来时,须有一套规范来做有关技术上的规定,此即"Design Rule",其系依照各种不同产品的需求、规格,制造设备及制程方法、制程能力,各项相关电性参数规格等考虑,订正了如:

  • 各制程层次、线路之间距离、线宽等的规格。 
  • 各制程层次厚度、深度等的规格。
  • 各项电性参数等的规格。  

等规格,以供产品设计者及制程技术工程师等人遵循、参考

  1.   DHF

Dilute HF,一般用来去除native oxide,稀释的HF( Dilute HF) HFH2O=1:50

  1.   Die 晶粒

       一片芯片(OR晶圆,即Wafer)上有许多相同的方形小单位,这些小单位即称为晶粒。

    同一芯片上的每个晶粒都是相同的构造,具有相同的功能,每个晶粒经包装后,可制成一颗颗我们日常生活中常见的IC,故每一芯片所能制造出的IC数量是很可观的。同样地,如果因制造的疏忽而产生的缺点,往住就会波及成百成千个产品。

  1.   Dielectric 介电材料

      介于导电材料之间的绝缘材料。我们常用的介电材料有SiO2,Si3N4我们需要的介电材料要求:1.良好的stepcoverage 2.低介电常数, 3。高崩溃电压,4.低应力,5。平坦性好

介电材料的性质

  • 良好的Step coverage、低介电常数、平坦性。
  • 理想保护层的性质
  • 沉积均匀、抗裂能力、低针孔密度、能抵抗水气及碱金属离子的穿透,硬度佳。
  • 主要介电材质:SiO2  PSG  BPSG  Si3N4    
  1.   Dielectric Constant 介电常数.

介电常数是表征电容性能的一重要参数,越小越好,它与导电性能成反比。

   £=Cd/S ,C=£S/d

  1.   Diffusion 扩散

        在一杯很纯的水上点一滴红墨水,不久后可发现水表面颜色渐渐淡去,而水面下渐渐染红,但颜色是愈来愈淡,这即是扩散的一例。在半导体工业上常在很纯的硅芯片上以预置或离子植入的方式做扩散源(即红墨水)。因固态扩散比液体慢很多(约数亿年),故以进炉管加高温的方式,使扩散在数小时内完成

  1.   Diffusion Coefficient 扩散系数

扩散系数是描述杂质在晶体中扩散快慢的一个参数。这与扩散条件下的温度,压强,浓度成正比

       D=D0exp(-Ea/KT)

       D0是外插至无限大温度所得的扩散系数(cm2/s)

       Ea是活化能(ev)

       在低浓度时,扩散系数对温度倒数为线性关系,而与浓度无关

  1.   Diffusion Furnace 扩散炉

     在半导体工业上常在很纯的硅芯片上以预置或离子植入的方式做扩散源(即红墨水)。因固态扩散比液体慢很多(约数亿年),故以进炉管加高温的方式,使扩散在数小时内完成。这样的炉管就叫做扩散炉。

 

  1.   Diffusion Pump 扩散式泵

       通过加热油,油气蒸发高速喷射出去,带出气体分子,达到抽气的目的。它可以达到10-5Torr.

  1.   Dimple

       凹痕表面上轻微的下陷或凹陷。

  1.   DI Water去离子水

       IC制造过程中,常需要用酸碱溶液来蚀刻,清洗芯片。这些步骤之后,又须利用水把芯片表面残留的酸碱清除。而且水的用量是相当大。 

        然而IC工业用水,并不是一般的自来水,而是自来水或地下水经过一系列的纯化而成。原来自来水或地下水中,含有大量的细菌,金属离子及Particle,经厂务的设备将之杀菌过滤和纯化后,即可把金属离子等杂质去除,所得的水即称为"去离子水"。专供IC制造的用。

  1.   Donor 施体

      我们将使原本本征的半导体产生多余电子的杂质,称为施体。如掺入p的情况。

  1.   Dopant 掺杂

      在原本本征的半导体里主动的植入或通过扩散的方法将其它的原子或离子掺入进去,达到改变其电性能的方法。如离子植入。

  1.   Dopant Drive in 杂质的赶入

     我们离子植入后,一般植入的离子分布达不到我们的要求,我们通过进炉管加高温的方式将离子进行扩散,以达到我们对离子分布的要求,同时对离子植入造成的缺陷进行修复。

  1.   Dopant Source掺杂源

我们将通过扩散的方法进行掺杂的物资叫掺杂源,例如将Poly里掺入PPOCl3我们将其叫

掺杂源。

  1.   Doping掺入杂质

       为使组件运作,芯片必须掺以杂质,一般常用的有:

 1。预置:     

     在炉管内通以饱和的杂质蒸气,使芯片表面有一高浓度的杂质层,然后以高温使杂质驱入,扩散;或利用沉积时同时进行预置。    

2.离子植入:     

先使杂质游离,然后加速植入芯片。

  1.   Dosage 剂量

      表示离子数的一个参数。

  1.   DRAM, SRAM动态,静态随机存取内存

随机存取记忆器可分动态及静态两种,主要的差异在于动态随机存取内存(DRAM),在一  段时间(一般是0.5ms~5ms)后,数据会消失,故必须在数据未消失前读取原数据再重写(refresh),此为其最大缺点,此外速度较慢也是其缺点。而DRAM的最大好处为,其每一记忆单元(bit)只需一个Transistor(晶体管)+一个Capacitor(电容器),故最省面积,而有最高的密度。而SRAM则有不需重写、速度快的优点,但是密度低,其每一记忆单元(bit)有两类:

    1. 需要六个Transistor(晶体管)
    2. 2﹒四个Transistor(晶体管)+两个Load resistor(负载电阻)

由于上述它优缺点,DRAM一般皆用在PC(个人计算机)或其它不需高速且记忆容量大的记忆器,而SRAM则用于高速的中大型计算机或其它只需小记忆容量,如:监视器(Monitor)、打印机(Printer)等周控制或工业控制上。


  1.   Drain 汲极

    

      通过掺杂,使其电性与底材P-Si相反的,我们将其称为汲极与源极。

  1.    Drive In 驱入

        离子植入(ion implantation)虽然能较精确地选择杂质数量,但受限于离子能量,无法将杂质打入芯片较深(um)的区域,因此需借着原子有从高浓度往低浓度扩散的性质,在相当高的温度去进行,一方面将杂质扩散到较深的区域,且使杂质原子占据硅原子位置,产生所要的电性,另外也可将植入时产生的缺陷消除。此方法称的驱入。此法不再加入半导体杂质总量,只将表面的杂质往半导体内更深入的推进。

      在驱入时,常通入一些氧气﹒因为硅氧化时,会产生一些缺陷,如空洞(Vacancy),这些缺陷会有助于杂质原子的扩散速度。另外,由于驱入是藉原子的扩散,因此其方向性是各方均等,甚至有可能从芯片逸出(out-diffusion),这是需要注意的

  1.   Dry Oxidation 干式氧化

在通入的气体中只有氧气与载气,只有氧气与底材发生氧化反应。我们将这种氧化叫干式氧化。

        如我们的Gate-OX,这种方法生成的SiO2质量比较好,但生成速度比较慢。

  1.    Dry pump
    • Dry pump是最基本的真空pump,它是利用螺杆原理来工作的,它主要的特点是可以从大气压下直接开始抽气,所以可以单独使用。
    • 一般真空度要求不高(E-3torr以下)如CVDfurnace仅使用dry pump即可
    • 特点:Fewer moving parts

                      Higher Reliability

                      Less complexity

                      High speed

 

  1. Dummy Wafer 挡片

      对制程起一定辅助作用的硅片,区别于产品、控片,一般对其质量要求不是很高。

1由于炉管的两端温度不稳定,气体的流量不稳定,所以我们在Boat的两端放入不是产品

          的硅片,我们将这样的硅片叫挡片。

       2)离子植入若产品不足,则需补上非产品的硅片,即挡片

  1. Electron/Hole电子/电洞

电子是构成原子的带电粒子,带有一单位的负电荷,环绕在原子核四周,形成原子。

 电洞是晶体中,在原子核间的共享电子,因受热干扰或杂质原子取代,电子离开原有的位置所遗留下来的"空缺"  因缺少一个电子,无法维持电中性, 可视为带有一单位的正电荷。

  1. Electrical Breakdown 电崩溃

       NMOS的沟道缩短,沟道接近汲极地区的载子将倍增,这些因载子倍增所产生的电子,通常吸往汲极,而增加汲极电流的大小,部分电子则足以射入闸氧化层里,而产生的电洞,将流往低材,而产生底材电流;另一部分的电洞则被源极收集,使npn现象加强,热电子的数量增加,足使更多的载子倍增,当超过闸极氧化层的承受能力时,就击穿闸氧化层,我们将这种现象叫电崩溃。

  1. Electromigration电子迁移

所谓电子迁移,乃指在电流作用下的金属。此系电子的动量传给带正电的金属离子所造成的。当组件尺寸愈缩小时,相对地电流密度则愈来愈大;当此大电流经过集成电路中的薄金属层时,某些地方的金属离子会堆积起来,而某些地方则有金属空缺情形,如此一来,堆积金属会使邻近的导体短路,而金属空缺则会引起断路。材料搬动主要原动力为晶界扩散。以溅镀法所沉积的Al,经过适当的Anneal之后,通常是以多晶(Poly-Crystalline)形式存在,当导电时,因为电场的影响,Al原子将沿着晶粒界面(Grain-Boundary)移动。

有些方法可增加铝膜导体对电迁移的抗力,例如:加入抗电移能力较强的金属,如Cu

 

  1.  Ellipsometer椭圆测厚仪

 


EMElectron Migration Test)电子迁移可靠度测试        将已知波长的入射光分成线性偏极或圆偏极,照射2003-7-17在待射芯片,利用所得的不同椭圆偏极光的强度讯号,以Fourier分析及 Fresnel方程式,求得待测芯片膜厚与折射率的仪器,称为椭圆测厚仪。简单的结构如下图所示:

当电流经过金属导线,使金属原子获得能量,沿区块边界(Grain Boundaries)扩散(Diffusion),使金属线产生空洞(Void),甚至断裂,形成失效。

 


AF[J(stress)/J(op)]n×exp[Ea/Kb(1/T(top)-1/T(stress))]其对可靠度评估可用电流密度线性模型求出:

 


 TFAF×T(stress)

 

  1. Energy能量

        能量是物理学的专有名词。  

 

 

        如下图,BA的电压正l00伏,若在A板上有一电子受B板正电吸引而加速跑到B板,这时电子在B板就比在A板多了100电子伏特的能量。
 


 

  1. 增强型Enhance MOS

|Vg|>|Vt|时,处于开(ON的状态,且当|Vg|<|Vt|时,电晶体则在关(OFF的状态。它的通道必须在闸极处于适当的电压下时才会形成。

  1. EPI WAFER磊晶芯片

        磊晶系在晶体表面成长一层晶体。

 

  1. Epitaxy 磊晶

        外延附生:一种矿物的结晶附于另一矿物结晶表面的生长,这样两种矿物的结晶基层就会有同样的构造来源

  1. EPROM Erasable-Programmable ROM)电子可程序只读存储器

     MASK ROM内所存的数据是在FAB内制造过程中便已设定好,制造完后便无法改变。就

像任天堂游戏卡内的MASK ROM,存的是金牌玛丽,就无法变成双截龙。而EPROM是在ROM内加一特殊结构叫A FAMDS,它可使ROM内的数据保存。但常紫外光照到它时,它会使ROM内的数据消失,每一个记忆单位都归零。然后工程人员再依程序的规范,用30伏左右的电压将0101…数据灌入每一记忆单位。如此就可灌电压,照紫光,重复使用,存入不同的数据。

    也就是说如果任天堂游戏卡内使用的是EPROM,那么您打腻了金牌玛丽,就把卡匣照紫光,然后灌双截龙的程序进去。卡匣就变成双截龙卡,不用去交换店交换了。

  1. ESD静电破坏 Electrostatic Damage静电放电Electrostatic Discharge

自然界的物质均由原子组成,而原子又由质子、中子及电子组成,在平常状态下,物质呈中性,而在日常活动中,会使物质失去电子,或得到电子﹒此即产生一静电,得到     电子的物质为带负静电,失去电子即带正静电。静电大小会随着日常的工作环境而有所不同,如下表所示。

 

   

静电强度(Volt

10-20﹪相对湿度

65-95﹪相对湿度

走过地毯

走过塑料地扳

在椅子上工作

拿起塑料活页夹袋

拿起塑料带

工作椅垫摩擦

35,000

12,000

6,000

7,000

20,000

18,000

1,500

250

100

600

1,000

1,500

                      l日常工作所产生的静电强度表

当物质产生静电后,随时会放电,若放到电子组件上,例如IC,则会将组件破坏 

而使不能正常工作,此即为静电破坏或静电放电。

防止静电破坏方法有二:

 ¬在组件设计上加上静电保护电路。

 -在工作环境上减少静电。例如工作桌的接地线,测试员的静电环,在运送上使用防静电胶套及海绵等等。

  1. ETCH蚀刻

        在集成电路的制程中,常常需要将整个电路图案定义出来,其制造程序通常是先长出或盖上一层所需要的薄膜,再利用微影技术在这层薄膜上,以光阻定义出所欲制造的电路图案,再利用化学或物理方式将不需要的部份去除,此种去除步骤,便称为蚀刻(ETCH)

一般蚀刻可分为湿式蚀刻(WET ETCH),及干式蚀刻 (DRY ETCH) 两种。所谓湿蚀刻乃是利用化学品(通常是酸液)与所欲蚀刻的薄膜,起化学反应,产生气体或可溶性,生成物,达到图案定义的目的。而所谓干蚀刻,则是利用干蚀刻机台产生电浆将所欲蚀刻的薄膜,反应产生气体,由PUMP抽走达到图案定表的目的。

  1. Evaporation 蒸镀

       将我们的蒸镀源放在坩埚里加热,当温度升高到接近蒸镀源的熔点附近。这时,原本处于固态的蒸镀源的蒸发能力将特别强,利用这些被蒸发出来的蒸镀源原子,我们在其上方不远处的芯片表面上,进行薄膜沉积。我们将这种方法叫蒸镀

  1. Exposure曝光

          其意表略同于照相机底片的感光

          在基集成电路的制造过程中,定义出精细的光阻图形为其中重要的步骤,以运用最广的5X Stepper为例,其方式为以对紫外线敏感的光阻膜作为类似照相机底片,光罩上则有我们所设计的各种图形,以特殊波长的光线(G-LINE 436NM)照射光罩后,经过缩小镜片(Reduction Lens)光罩上的图形则呈5倍缩小后,精确地定义在底片上(芯片上的光阻膜)

            经过显影后,即可将照到光(正光阻)的光阻显掉,而得到我们想要的各种精细图形,以作为蚀刻或离子植入用。

  因光阻对于某特定波长的光线特别敏感,故在黄光室中,找将一切照明用光源过滤成黄色,以避免泛白光源中含有对光阻有感光能力的波长成份在,这一点各相关人员应特别注意,否则会发生光线污染现象,而扰乱精细的光阻图形。

  1. Extraction Electrode 萃取电极


 

  1. Fab 晶圆厂

        Fabrication"装配""制造"之意,与Manufacture意思一样。半导体制造程序,其步骤繁多,且制程复杂,需要有非常精密的设备和细心的作业,才能达到无缺点的品质。FABFabrication的缩写,指的是"工厂"之意。我们常称FAB"晶圆区",例如:进去"FAB"之前须穿上防尘衣。

  1. Faraday Cup 法拉第杯

是离子植入机中在植入前用来测量离子束电流的装置。

  1. Field Oxide 场氧化层

       Field直译的意思是。如运动场,足球场和武道场等的场都叫做Field。它的涵义就是一个有专门用途的区域。

     IC内部结构中,有一区域是隔离电场的地方,通常介于两个MOS晶体管之间,称为场区。场区之上大部份会长一层厚的氧化层

 

  1. Filament 灯丝

在离子植入机的离子源反应室里用来产生电子以解离气体用。通常采用钨、钽及钼等高温金属。利用直流电的加热,使灯丝表面释放出所谓热离化电子

  1. Filtration过滤

        用过滤器(FILTER,为一半透明膜折迭而成)将液体或气体中的杂质给过滤掉,此称为Filtration(过滤)故IC制造业对洁净度的要求是非常的严,故各种使用的液体或气体(包括大气)必须借着过滤以达到洁净的要求。

待过滤的液体及气体能经过过滤器且成功地将杂质挡下,必须借着一个pump制造压差来完成,如何选择一组恰当的过滤器及PUMP是首要的课题。

  1. Fixed Oxide Charge 固定氧化层电荷

      位于离Si-SiO2接口30Å的氧化层内,通常为正电荷。与氧化条件、退火条件及硅表面方

向有关。

  1. Foundry客户委托加工

        客户委托加工主要是接受客户委托,生产客户自有权利的产品,也就是客户提供光罩,由联华来生产制造,在将成品出售给客户,只收取代工费用,这种纯粹代工,不涉及销售的方式在国际间较通常的称呼就叫硅代工(Silicon Foundry)。

  1.  Four Point Probe四点测针

         是量测芯片片阻值(Sheet Resistance)Rs的仪器

 

 

        其原理如下:
 


上图ABCD四针,AD间通以电流IBC两针量取电压差(ΔV),则   

   Rs = KΔV/ I  

    K是比例常数,和机台及针尖距离有关

  1.  FTIR傅氏转换红外线光谱分析仪

FTIR乃利用红外线光谱经傅利叶转换进而分析杂质浓度的光谱分析仪器。

     己发展成熟,可 Routine应用者,计有:

          a. BPSG/PSG的含磷、含硼量预测。

          b. 芯片的含氧、含碳量预测

          c. 磊晶的厚度量测 

          发展中需进一步Setup者有:

          a. 氮化硅中氢含量预测

          b。 复晶硅中含氧量预测

          c. 光阻特性分析

          FTIR为一极便利的分析仪器,STD的建立为整个量测的重点,由于其中多利用光学原理,芯片状况( i.e.晶背处理状况)对量测结果影响至巨

  1.  Gas Cabinet 气体储柜

       储存气体钢瓶的柜子,一般是处于负压状态,防止气体泄露到外部。

  1.  Gate 闸极
  2.  Gate Valve闸阀

         用来控制气体压力的控制装置。

通常闸阀开启愈大,气体于反应室内呈现的压力较低,反之,开启愈小,压力较高。

  1.  Gate Oxide 闸极氧化层
  2.  GOI Gate Oxide Integrity)闸极氧化层完整性

半导体组件中,闸极氧化层的完整与否,关系着电容上电荷的存放能力,故需设计一适当流程,其主要目的在测闸极氧化层的崩溃电压 (breakdown voltage)、有效氧化层厚度等,以模拟闸极氧化层的品质及可信赖度,通常即以此崩溃电压值表示GOI的优劣程度

  1.  Gettering 吸附

           Gate OxideMOSFET(金氧半场效晶体管)中,相当重要的闸极之下的氧化层。此氧化层厚度较薄,且品质要求也较严格

        "Gettering"--系于半导休制程中,由于可能受到晶格缺陷"(Crystal Defect) 或金属类杂质污染等的影响,造成组件接口之间可能有漏电流 (Junction Leakage)存在,而影响组件特性;如何将这些晶格缺陷、金属杂质摒除解决的种种技术上做法,就叫做 "Gettering"(吸附),吸附一般又可分"内部的吸附°Intrinsic Gettering。及"外部的吸附"Extrinsic Gettering

前者系在下线制造之前先利用特殊高温步让谋晶圆表面的「晶格缺陷或含氧量」尽量降低。

后者系利用外在方法如:晶背伤言、磷化物(POCL3)预置ETC将晶圆表面的缺陷及杂质等尽量吸附到晶圆背面。二者均可有效改善上述问题。

  1.  Grain Size颗粒大小

         直译为颗粒大小。一种晶体材料形成后,从微观的角度来看,材料都是一大堆颗粒累迭在一起而成。这些颗粒有大有小,尺寸不一。而且材料的特性也会因为颗粒大小而变化,故常要注意其大小变化

  1.  GRR Study Gauge Repeatability and Reproducibility量测仪器重复性与再现

   性的研究


         将量测仪器的重复性一仪器本身的变异,再现性--操作人本身的变异,用统计的方法算出,以判断量测仪器是否符合制程参数控制的需要

 

  1. HEPA高效率过滤器

         HEPA (High  Efficiency Particulate Air Filter) Clean Room内用以滤去微粒的装置,一般以玻璃维制成,可将0.1μm0.3μm以上的微粒滤去99.97﹪,压力损失约   12.5mm-H2O。层流台能保持Class 100以下的洁净度,即靠HEPA达成。目前除层流台使用  HEPA外,其它如烤箱、旋转机,为了达到控制Particle的效果﹒也都装有HEPA的设计。

  1. H2SO4硫酸

        Sulfuric Acid 硫酸

         目前最广泛使用的工业化学品。强力腐蚀性,浓稠,油状液体,依纯度不同,由无色至暗棕色,与水以各种不同比例互溶。甚具活性。

         溶解大部份的金属。浓硫酸具氧化,脱水,磺化大部分的有机化合物,常常引起焦黑。比重1.84,沸点315℃。与水混合时,须格外小心,由于放热引起爆炸性的溅泼,永远是将酸加到水中,而非加水至酸中。不小心被溅到,用大量水冲洗。

         目前在在线,主要用于SO清洗及光阻去除

  1. H3PO4磷酸

   Phosphoric Acid 磷酸

    无色无味起泡液体或透明晶形固体。依温度,浓度而定。在20 5075﹪强度为易流动液体,85﹪为似糖浆,100%酸为晶体。比重1.834,熔点42。35℃。在213﹪失去Y2H2O,形成焦磷酸。

    溶于水,乙醇,腐蚀铁及合金。对皮肤,眼睛有剌激性,不小心被溅到,可用水冲洗。

    目前磷酸用于SI3N4的去除,浓度是85﹪,沸点156℃,SI3N4 SIO2的蚀刻比约为30:1

  1. HCl氯化氢(盐酸)

   Hydrochloric Acid盐酸。

    无色或淡黄色,发烟,剌激性液体。氯化氢的水溶液。盐酸是一种强烈酸性及高腐蚀性酸。市面出售的"浓或发烟酸含有氯化氢38%,比重1.19

    氯化氢溶解在水中有各种不同的浓度。可溶于水,酒精,苯,不可燃。用途广泛。可用于食品加工,金属的酸洗与清洁,工业酸化,一般的清洗,实验试药。

    不小心被溅到,用大量水冲洗。目前在线,主要用于RCA清洗

  1.  Hillocks 小凸起

金属溅镀后为使金属与硅基(Si-Substrate) 有良好的欧姆式接触需先经融合过程。在融合过程中因铝与硅的热膨胀系数不同,(铝将会膨胀较快),而造成部份的铝无法向外扩张只得向上膨胀造成小山丘状的凸起物Hillock

  1. HNO3硝酸

        Nitric Acid硝酸

         透明,无色或微黄色,发烟,易吸湿的腐蚀性液体,能腐蚀大部份金属。其黄色是由于曝光所产生的二氧化氮,为强氧化剂,可与水混合,沸点78℃,比重1.504

         对皮肤有腐蚀性,为强氧化剂,与有机物接触有起火危险。

  清洗炉管用。

  1. Hot electron热电子:

以加强型NMOS为例,当MOS管的通道长度变短,通道内的横向电场将增加,这使通道内的电子因电场加速所获得的能量上升,尤其是在通道与漏极相接的附近,电子的能量很高。 因为这些电子的能量比其它尚处在在热平衡状态的电子要高,所以称为热电子。所以漏极附近的电子便有机会被这些热电子撞击而提升至导带,而产生许多的电子-电洞。

  1. Hot Electron Effect热电子效应

       VLSI的时代 Short Channel Device势在必行,而目前一般 Circuit应用上又未打算更改Supply Voltage;如此一来,Vg = Vds  = 5V情况下,将造成Impact Ionization(撞击游离化)现象发生于Drain 邻近区域。伴随而生的Electron-Hole pairs(电子电洞对),绝大部份经由Drain (Electrons) or Sub. (Holes)导流掉。 但基于统计观点,总会有少部份Electronsi. e. Hot-Electrons)所具Energy,足以克服Si-SiO2 Barrier Height (能障),而射入SiO2 且深陷(Trap)其中。另亦有可能在Hot-Electrons射入过程中打断Si-H键结,而形成Interface TrapSi-SiO2界面。不论遵循上述二者之任一,均将导致NMOS Performance的退化(Degradation)现象。

  1.  HPMhydrochloric acid hydrogen peroxidemixture

HCl+H2O2+DI Water混合液体的简称,常用来去除移动金属离子。

  1.  HF

Hydrofluoric Acid 氢氟酸,常用来去除氧化层的清洗制程。

  1.  IC (Integrated Circuit )集成电路

        集成电路是一九五八年由美国的德卅仪器公司所发明的。它是将一个完整的电子电路处理在一块小小的硅芯片上,然后再以金属联机与外在引线相接,外加陶瓷或塑料包装的装置,由于它能将原本需要许多零件的电子电路集中缩小,因此被称为集成电路。它具备优于传统电子电路的三个特性:体积小、价廉、可靠。

  依照其集积化的程度可区分为小型(SSI)、中型(MSI)、大型(LSI)、超大型(VLSI)集成电路

  1.  Implant离子植入

        离子注入:将具有很高能量的杂质离子射入半导体衬底中的掺杂技术,掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定,掺杂浓度由注入杂质离子的数目(剂量)决定 

    •  掺杂的均匀性好
    • 温度低:小于600
    • 可以精确控制杂质分布
    • 可以注入各种各样的元素
    • 横向扩展比扩散要小得多。
    • 可以对化合物半导体进行掺杂
  1. Inter-Layer Dielectrics 内层介电材料

简称ILD,指第一层金属层与Si底材之间的介电层,我们常用的是BPSG.

  1. Impurity杂质

纯粹的硅是金刚石结构,在室温下不易导电。(如图一)。

这时如加入一些B11 As75取代硅的位置,就会产生"电洞" “载子",加以偏压后就可轻易导电。加入的东西即称为杂质。(图二,图三)

图一 矿石结构 

   Si    Si

              |    |

       Si — Si — Si

              |

                  Si

 

图二 电洞

    Si    Si

            Ο    |

      Si — B11 — Si

             |

            Si

 

图三

            Si    Si

             |    |

      Si — As75 — Si

             | •

            Si     載子

  1.  Intrinsic Stress 内应力

      材质的缺陷与施加与物体的外力,是两个构成物体受应力的主要来源,前者就称为内应(Intrinsic Stress),后者则称为外应力(Extrinsic Stress, Intrinsic Stress是薄膜产生龟裂的主要原因,它又分为拉伸应力(Tensile Stress)和挤压应力(Compressive Stress)两种。

  1.  Ion Implanter 离子植入机
  2.  Ion Source 离子源

       离子植入机中产生所要植入杂质离子的部分,主要由Arc Chamber ,Filament组成,杂质气

体或固体通入Arc Chamber,由Filament产生的电子进行解离而产生离子。

  1.  IPA 异丙醇

       Isopropyl Alcohol的简称,在半导体制造中,用来作为清洗溶剂,常用来擦拭机台操

作面板等,也作为SOG等化学液体的溶剂。

  1.  Isotropic Etching等向性蚀刻

        在蚀刻反应中,除了纵向反应发生外﹒横向反应亦同时发生(见左图),此种蚀刻即称之为等向性蚀刻,一般化学湿蚀刻多发生此种现象。

         干式蚀刻,其蚀刻后的横截面具有异向性蚀刻特性 (Anisotropic),即可得到较陡的图形(见右图)

 

  1. Latch up:闭锁效应


CMOS组件里的底材、阱及PMOS的漏极与NMOS的源极,在某些条件下,会形成一个如图(1)所示的寄生的pnpn二极管。这种pnpn二极管的电流(I)对

 

电压(V)的操作曲线则如图。其中图中的IH,为使pnpn二极管处于运作(Acting)状态时所需的最低电流称之为引发电流(triggering current。当IIH发生之后,CMOS电路的功能将暂时或永久性的丧失,我们称这个现象为闭锁(Latch up。即,如果CMOS组件的设计或制作不当,这种寄生于CMOS组件里的“pnpn二极管,有可能处于运作的状态,而影响到CMOS的正常运作。所以在使用CMOS的设计时,务必注意使这个pnpn二极管随时处于的状态,即I<IH,以防止闭锁现象的发生。

防止闭锁的方法很多,最简单的方式就是把CMOSn阱(内有PMOS)与NMOS彼此间的远离而不发生。不过这将使半导体组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闭锁的方法是外延硅底材(EPI substrate

这种防制方法的原理,是在原本高掺杂的底材上,加上一层轻微掺杂的单晶硅层,已做为CMOS制程的的底材。因此CMOS是直接建筑在低掺杂的EPI层上(不是以往的底材上)的。而高掺杂底材作为接地的板面(ground plane)。假如这层EPI够薄(但要比阱深度厚),则图中的直立的pnp双载子寄生电晶体的电流将不易横向流向寄生的npn电晶体,而流向高掺杂的硅底材(掺杂浓度高导电性好)。因此硅底材接地,寄生pnpnpn的闭锁现象就可以被抑制了。外延单晶硅层的厚度宜薄,这样发生闭锁的引发电流将越高,闭锁将不容易发生,但考虑到EPI层太薄,底材杂质将会进入EPI层,造成浓度的改变,故需严格控制以避免EPI太薄或太厚所带来的问题。

  1. Layout布局

         Layout:此名词用在IC设计时,是指将设计者根据客户需求所设计的线路,经由CAD(计算机辅助设计),转换成实际制作IC时,所需要的光罩布局,以便去制作光罩。因为此一布局工作﹒关系到光罩作出后是和原设计者的要求符合,因此必须根据一定的规则,好比一场游戏一样,必须循一定的规则,才能顺利完成﹒而布局完成后的图形便是IC工厂制作时所看到的光罩图形。

  1.  Lightly Doped Drain 轻掺杂集极

       简称LDD,可以防止热电子效应(Hot Electron/Carrier Effect);方法是采用离子植入法,在

原来的MOS的源极和汲极接近通道的地方,再增加一组掺杂程度较原来n型的源极与汲极为低的n型区。缺点是制程复杂且轻掺杂使S/D串联电阻增大,导致组件操作速度降低。 

  1.  Local Oxidation 区域氧化法

       Local Oxidation of Silicon 即区域氧化,简称LOCOS,Field Oxide一种制作方法,即在有SiN层作为幕罩的情况下让芯片进入炉管进行Field Oxide的制作。

 

  1.  Load Lock传送室

 

 

        用来隔绝反应室与外界大气直接接触,以确保反应室内的洁净,降低反应室受污染的程度。一般用于电浆蚀刻及金属溅镀等具有真空反应室的设备。Load Lock和无Load Lock的差异如下图
 


 

系统起初门均关闭 ,其传送芯片的动作为:传送芯片→打开Load Lock A→将芯片放入,关闭,抽真空→打开¯,将芯片放入反应室,抽其空→开始蚀刻或溅镀→蚀刻OK→打开,将芯片移至→,关上,抽真空,再破真空→打开Load Lock B→送出芯片→关上´真空→系统恢复起初状。

  1. Lot Number批号

批号乃为在线所有材料的"身份证"key in批号如同申报流动户口,经由SMS 系统藉以管制追踪每批材料的所在站别,并得以查出每批材料的详细相关数据,故为生产过程中的重要步骤。批号为7码,其编排方法如下 :

 

XX

年号

92

93

94

XXXX

流水序号

00001

00002

00003

 以此类推

*批号的产生乃于最初投片时由SMS系统自动产生。

  1. LPCVD 低压化学气象沉积法

        LPCVD 的全名是Low Pressure Chemical Vapor Deposition, 即低压化学气相沉积。

这是一种沉积方法。在IC制程中,主要在生成氮化硅,复晶二氧化硅及非晶硅等不同材料。

  1. Mask 光罩;罩幕

      在微影的阶段中,必要的线路或MOS电晶体的部分结构,将被印制在一片玻璃片上,这片印有集成电路图形的玻璃片称为光罩(Mask);在离子植入或LOCOS氧化时,上面会有一层氧化层或SiN层作为幕罩(Mask),以降低离子植入时的通道效应或氧化时的阻挡。

  1. MFCMass Flow Controller 质流控制器

      简称MFC,是直接测量气体流量的一种装置,常用在流动气体的控制上。主要是由一个质流感应器,一个旁流管及一个可调整阀构成。

  1. Micro, Micrometer, Micron微米

Micro 10-6,    1 Micro10-6

 1 Micrometer10-6 m1 Micron1μm

 通常我们说1μ即为10-6 m

 又因为10-8 cm10-8 m 原子大小

 10,000 Å 约为一万个原子堆积而成的厚度或长度。

  1.  Mobile Ion Charge 移动性离子电荷

      一般出现在热氧化层中,主要来自钠及钾等贱金属杂质,影响到氧化层的电性;这些杂质可以借由在氧化制程中加入适量的HCl来防范。

  1.  MOS金属半导体

         构成IC的晶体管结缸可分为两型一双载子型(bipolar)MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)。双载子型IC的运算速度较快但电力消耗较大,制造工程也复杂,并不是VLSI的主流。

        MOS型是由电场效应晶体管(FET)集积化而成。先在硅上形成绝缘氧化膜之后,再由它上面的外加电极(金属或复晶硅)加入电场来控制某动作,制程上比较简单,也较不耗电,最早成为实用化的是P-MOS,但其动作速度较慢,不久,更高速的N-MOS也被采用。一旦进入VLSI的领域之后﹒NMOS的功率消耗还是太大了,于是由P-MOSN-MOS组合而成速度更高、电力消耗更少的互补式金氧半导体(CMOSComplementary MOS) 遂成为主流。 

  1.  N2, Nitrogen氮气

        空气中约4/5是氮气,氮气是一安定的惰性气体,由于取得不难且安定,故Fab内常用以当作Purge管路,除去脏污、保护气氛、传送气体(Carrier Gas)、及稀释(Dilute)用途,另外氮气在零下 196(77°F)以下即以液态存在,故常被用做真空冷却源。

  1.  N Well   N

    

     在半导体行业里,一般在P-Sub上植入P以形成N-well,以便为后期形成PMOS。

  1. Nanospec

一种用于量测膜厚的测量仪器。

                           

  1. P/ N-Type Semiconductor  P/N型半导体

         一般金属由于阻值相当低(10-2Ω-cm以下),因此称之为良导体,而氧化物等阻值高至105Ω-cm以上,称之非导体或绝缘体。若阻值在10-2~10-5Ω-cm之间,则名为半导体。

        IC工业使用的硅芯片,阻值就是在半导体的范围,但由于Si()是四价键结(共价键)的结构,若掺杂有如砷(As),磷(P)等五价元素,且占据硅原子的地位(Substitutional Sites),则多出一个电子,可用来导电,使导电性增加,称之为N型半导体。若掺杂硼(B)等三价元素,且仍占据硅原子的地位,则键结少了一个电子,因此其它电子在足够的热激发下,可以过来填补,如此连续的电子填补,称之为定电洞传导,亦使硅的导电性增加,称为P型半导体。

          因此N型半导体中,其主要常电粒子为带负电的电子,而在P型半导体中,则为常正电的电洞。在平衡状况下(室温)不管N型或P型半导体,其电子均与电洞浓度的乘积值不变。故一方浓度增加,另一方即相对减少。

  1. Native Oxide 原始氧化层

当我们把硅芯片暴露在含氧的环境里时,例如氧气或水,芯片表面的硅原子便会进行如下(一)(二)所示的氧化反应,然后在芯片的表面长出一层二氧化硅层。因为(二)式所示的氧化反应涉及到水分子,虽然进行反应的水分子不见得是以液态的形式存在,但我们习惯以干式氧化(Dry Oxidation)来称呼(一)式的反应,而以湿式氧化(Wet Oxidation)来表示(二)式。因为这两个反应在室温下便得以进行,所以硅芯片的表面通常都会由一层厚度约在数个Å20Å不等的SiO2所覆盖。这层因为空气里的氧以及水分子所自然形成的SiO2,则称为原始氧化层(Native Oxidation

                Si(s)   +  O2(g)   =  SiO2(s)                  ()

                Si(s)  +  2H2O(g) =  SiO2(s)   + 2H2(g)      ()

  1. Needle Valve 针阀

      针状阀装在圆锥形阀座上的有细杆的阀,用于准确地调整液体或气体的流动。

  1. Nitric Acid 硝酸

      一种腐蚀性液态无机酸HNO3,通常由氨的催化氧化或硫酸与硝酸盐反应制得,主要用作氧化剂(如火箭推进剂),并用于硝化作用以及肥料、炸药、染料、硝基烷和各种其它有机化合物的制造中。

         硝酸是透明,无色或微黄色,发烟,易吸湿的腐蚀性液体,能腐蚀大部份金属。其黄色是由于曝光所产生的二氧化氮,为强氧化剂,可与水混合,沸点78,比重1.504。对皮肤有腐蚀性,为强氧化剂,与有机物接触有起火危险。清洗炉管用。

  1. NSG  Nondoped Silicate Glass无渗入杂质硅酸盐玻璃

       NSG为半导体集成电路中的绝缘层材料,通常以化学气相沉积的方式生成,具有良好的均匀覆盖特性以及良好的绝缘性质。

主要应用于闸极与金属或金属与金属间高低不平的表面产生均匀的覆盖及良好的绝缘,并且有助于后续平坦化制程薄膜的生成。

  1. Nozzle 喷嘴

管嘴,喷嘴管子等对象的尾端的带有开口的突起部分,用于控制和引导水流。

  1. OCAP

OCAP  Out of Control Action Plan 的缩写,中文称为制程异常处理程序 

它是在处理制程异常时的一套标准步骤,可供处理人员遵循,依序将问题厘清,并加以解决。

更详细的说,OCAP乃是由一连串的问题及行动指示所组成,以流程图的方式来指示我们,当制程违反管制规则时,应采取的步骤及措施。

OCAP 是由制造部、制程、设备一同来制定及检讨。

OCAP 须不断的修订,以符合生产线实际的需要。

  1. Ohmic Contact 欧姆式接触

       姆接触是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在于活动区(Active region)而不在接触面。

      欲形成好的欧姆接触,有二个先决条件:

1)金属与半导体间有低的界面能障(Barrier Height)

2)半导体有高浓度的杂质掺入(N 1012 cm-3)

前者可使界面电流中热激发部分(Thermionic Emission)增加;后者则使界面空乏区变窄,电子有更多的机会直接穿透(Tunneling),而同使Rc阻值降低。

        若半导体不是硅晶,而是其它能量间隙(Energy Cap)较大的半导体(GaAs),则较难形成姆接触 (无适当的金属可用),必须于半导体表面掺杂高浓度杂质,形成Metal-n-n or Metal-p+-p等结构。

  1. OI(Operation Instruction)操作指南

它是我们在操作机台,维护机台等操作情况时的操作手册,它规定了操作的先后顺序。按照操作指南才会保证安全,保证工作的顺利进行。

  1. Oil pump

     1。  Oil pump结构:

            Oil temperature controller有很长的lifetime

            Oil pumpoil的品质对pump有很大影响,油品好,pump抽气能力强,使用时间长

2.  Oil的作用:润滑、降温和密封。

  1. ONOOxide Nitride Oxide氧化层-氮化层-氧化层)

      半导体组件,常以ONO三层结构做为介电质 (类似电容器),以储存电荷,使得数据得以在此处存取。

       在此氧化层-氮化层-氧化层三层结构,其中氧化层与基晶层的接合较氮化层好,而氮化层居中,则可阻挡缺陷 (pinhole)的延展,故此三层结构可互补所缺。

  1. Oxygen氧气

        无色,无气味,无味道双原子气体。在-183℃液化成浅蓝色的液体,在-218℃固化。在海平面上,空气中约占20%体积的氧,溶于水和乙醇,不可燃,可以助燃。

         在电浆光阻去除中,O2主要用来去除光阻用。

         在电浆干蚀刻中,O2,混入CF4气体中,可增加CF4气体的蚀刻速度。

         目前O2气主要用途在于电浆光阻去除。利用O2在电浆中产生氧的自由基(RADICAL),与光阻中的有机物反应产生CO2H2O气体蒸发,达到去除光阻的效果。

  1. Outgassing 出气

      主要是指剩余的溶剂或水气,来源于未经完全固化的光阻、SOG或其他物质。下图是离子植入时因离子轰击硅片表面的光阻而发生的出气现象。

        

  1. Oxidation 氧化

      1)物质原子失去电子的化学反应,也就是物质与氧化合的过程。

2)脱氢,尤指在氧或其它氧化剂作用时脱氢

3)通过增加电负性的比例来改变一种化合物

半导体中热氧化(Oxidation):在炉管中通入O2(H2O)Si反应形成二氧化硅(SiO2 )氧化层

热氧化生长方式:干氧氧化 、水蒸气氧化 、湿氧氧化 、氢氧合成氧化

  1. Oxidation Furnace 氧化炉

      氧化炉是芯片制造的基础,其主要功用就是对硅片进行氧化制程,生成所需的二氧化硅层。

       扩散炉是集成电路生产工艺中用来对半导体进行掺杂,即在高温条件下将掺杂材料扩散入硅片,从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布,以便建立起不同的电特性区域。

 

  1. Oxide Trapped Charge 氧化层阻陷电荷

      Qot,这类电荷没有特定的分布位置,主要是因为芯片过程中的其它制程,如离子植入、电浆蚀刻以及物理气相沉积所引起的电子及电洞,被氧化层内的杂质或未饱和键所扑捉而陷入所造成的。所以带正电或负电则不一定。

  1. P

自然界元素之一。由15个质子及16个中子所组成。

离子植入的磷离子,是由气体PH3,经灯丝加热分解得到的P+离子,借着Extraction抽出气源室经加速管加速后﹒布植在芯片上。

是一种N-type离子,用做磷植入,S/D植入

  1. P Well  P

               

      在半导体行业里,一般在P-Sub上植入B以形成P-well,以便为后期形成NMOS.

  1. Pad Oxide 垫氧化层

      在制程中主要是起到缓冲层,一般做为SIN的垫底以抵消SIN的应力,并且阻止光阻污染Si芯片表面。其制程条件为:

       温度:950~1100;     气体:O2O2+TDCE(含氯的碳氢化合物)

       压力:接近1ATM;         SiO2厚度:100 Å ~500Å

  1. Particle Contamination尘粒污染

        尘粒污染:由于芯片制造过程甚为漫长,经过的机器、人为操作处理甚为繁杂,但因机器、人为均或多或少会产生一些尘粒Particle,这些尘粒一旦沾附到芯片上,即会造成污染影响,而伤害到产品品质与良率,此即尘粒污染。我们在操作过程中,应时时防着各项尘粒污染来源。

  1.  Passivation 保护层

         IC最后制程,用以隔绝Device和大气。可分两种材料:a﹒大部分产品以PSG当护层(P Content 2-4%)b.少部分以PECVD沉积的氮化硅为之。

         因与大气接触,故着重在Corrosion(铝腐蚀)Crack(龟裂)、Pin Hole(针孔)的防冶。

         除了防止组件为大气中污染的隔绝之外,护层可当作下层Metal层的保护,避免Metal被刮伤。

  1.  PECVD电浆CVD

         PECVD英文全名为Plasma Enhancement CVDCVD 化学反应所需的能量可以是热能、光能或电浆。以电浆催化的CVD称做PECVDPECVD的好处是反应速率快、较低的基板温度及Step Coverage;缺点是产生较大的应力,现Feb内仅利用PECVD做氮化硅护层。

  1.  PH3,Phosphine 氢化磷

         一种半导体工业用气体。

         经灯丝加热供给能量后,可分解成: P'PHPH2(H+)

       通常 P+最大。可由质谙谙场分析出来,做N-type的离子植入用。

  1.  Phosphoric Acid 磷酸

       一种糖浆状或潮解性结晶状三元酸H3PO4,用五氧化二磷水化或通过用硫酸沥取法分解磷酸盐(如磷酸盐矿)得到,主要用于制造肥料和其它磷酸盐,用于金属防锈、糖的精制和软饮料的调味剂.依温度,浓度而定。在20 5075﹪强度为易流动液体,85﹪为似糖浆,100%酸为晶体。比重1.834,熔点42.35。在213﹪失去Y2H2O,形成焦磷酸。溶于水,乙醇,腐蚀铁及合金。对皮肤,眼睛有剌激性,不小心被溅到,可用水冲洗。目前磷酸用于SI3N4的去除,浓度是85﹪,沸点156SI3N4 SIO2的蚀刻比约为30:1

  1.  Photo Resist光阻

        "光阻"为有机材料,系利用光线照射,使有机物质进行光化学反应而产生分子结构变化,再使用溶剂使的显像。

 目前一般商用光阻主要含二部份(1)高分子树脂(2)光活性物质,依工作原理不同可分为正,负型二类:

 

 
   

(1) 正型:光活性物质为DIAZOQUINOUE类,照光前难溶于碱液中,有抑制溶解树脂功能,照光后产生酸,反有利于碱液溶解,因此可区分曝光区与非曝光区。

(2) 负型:光活性物质为Diazlde类,照后生成极不安定的双电子自由基,能与高分子树脂键结,而增加分子量,选择适当溶剂便可区分分子量不同的曝光区与非曝光区。

  1. PVD(Physical Vapor Deposition) 物理气相沉积

      所谓的物理气相沉积(Physical Vapor Deposition),通常简称为(PVD,就是以物理现象的方式,来进行薄膜沉积的一种技术。在半导体制程的发展上,主要的PVD技术有蒸镀(Evaporation)以及溅镀(Sputter)等两种。前者是借着对被蒸镀物体加热,利用被蒸镀物在高温(接近其熔点)时所具备的饱和蒸气压,来进行薄膜的沉积的;而后者,则是利用电浆所产生的离子,借着粒子对被溅镀物体电极(Electrode)的轰击(Bombardment,使电浆的气相(Vapor Phase)内具有被镀物的离子(如原子),然后依薄膜的沉积机构,来进行沉积。

  1.  PIDProportional , Integral , Derivation

PID是一种控制方式。是比例,积分,微分的缩写

  1.  Pilot Wafer试作芯片

Pilot Wafer为试作芯片,并非生产芯片 (Prime Wafer)。在操作机器前,为了确定机器是否正常所作的试片,或机器作完维修、保养后所作的测试用芯片均称为Pilot Wafer, 由于Pilot Wafer 所作出来的结果将决定该批的制程条件,故处理Pilot Wafer时, 所抱持的态度必须和处理Prime Wafer一样慎重。

  1. Pin Hole 针孔

        在光阻制程所谓的针孔,就是在光阻覆盖时,光阻薄膜无法完全盖住芯片表面,而留有细小如针孔般的缺陷,在蚀刻制程时,很可能就被蚀刻穿透,而致芯片的报废。

         在以往使用负光阻制程时,由于负光阻黏稠性较大,覆盖较薄,因此,容易出现针孔,故有些层次( Contact),必须覆盖两次,才能避免针孔的发生。目前制程大多使用正光阻,覆盖较原,已无针孔的问题存在,QC亦不做针孔测试。

  1. Piranha Clean过氧硫酸清洗

过氧硫酸 (Peroxymonosulfuric Acid)又称为CARO's acid,其主要由硫酸加双氧水反应生成,反应式如下:

         H2SO4+H2O2 <=>H2SO5+H2O

  H2SO5为一强氧化剂,可将有机物氧化分解为CO2+H2O,因此在 IC 制程中常用来去除残余的光阻,另外对金属污染及微尘污染也有相当好的清洗效果。

 Piranha原意为食人鱼,在这里则是用来形容过氧硫酸与光阻的间的剧烈反应。

  1. Planarization 平坦化

      平坦化就是把Wafer表面起伏的的介电层外观,加以平坦的一种半导体制程技术。

为什么要进行平坦化?影响黄光制程的精确度和分辨率;影响金属沉积的均匀性;影响金属的Etching

       常见平坦化方法:

        BPSG:利用高温热回流(FlowReflow)原理,用于金属层前的平坦化。

        SOG:即SPiN-ON GLASS,利用旋转涂布的原理,达到局部平坦化,常用于0.35um以上制程的金属层间的平坦化。

        CMP:即Chemical Mechanic Polishing,利用化学机械研磨原理,达到全面平坦化,常用于0.35um以下制程。

  1. Plasma 等离子体

      又称电浆,是一种遭受部分离子化的气体。藉着在两个相对应的金属电极板上施以电压,假如电极板间的气体分子浓度在某一特定区间,电极板表面因离子轰击所产生的二次电子,在电场的作用下,获得足够能量,而与电极板间的气体分子因撞击而进行解离、离子化、及激发等反应,而产生离子原子原子团及更多的电子,以维持电浆内的各粒子的浓度平衡。

 

  1. Plasma Etching电浆蚀刻

       在干蚀刻(Dry Etch)技术中 ,一般多采用电浆蚀刻(Plasma Etching)与活性离子蚀刻(Reactive Ion Etching),通常电浆蚀刻使用较高的压力(大于200mT)及较小的RF功率,当芯片浸在电浆之中,曝露在电浆的表层原子or分子与电浆中的活性原子接触并发生反应而形成气态生成物而离开晶面造成蚀刻,此类蚀刻即称之为电浆蚀刻。所谓电浆(Plasma)即为气体分子在一电场中被游离成离子(正、负电荷)、电子、及中性基(Radical)等,在纯化学反应中,吾人取中性基为蚀刻因子,在R.I.E时,取活性离子作为蚀刻因子。

  1. PM (Preventive Maintenance)定期保养

设备正常运转期间停机,实施定期 (每天、每周、每月或每季等)的设备保养。例如:检修,上油,润滑,更换消耗材等。有良好的PM才能发挥高的设备运转效率,发挥设备最高的使用率。

  1. POCl3三氯氧化磷

一种用做N+扩散用的化合物。

通常以N2"载气"(Carrier Gas),带着POCl3O2 (氧气)一起进入高温炉管,然后产主下列反应:

               4POCl3 + 3O2 2P2O5 + 6Cl2

               5P2O5 + 5Si  4P + 5SiO2

在反应过程中,磷沉淀于硅表面,同时硅表面亦形成氧化层。

  1. Poly-Crystalline 多晶体

       如果某纯物质的原子(或分子)的堆积方式不只一种,而是由许多种体积较小,且堆积方面均不同的经晶粒 (Grains)所组成时,这种纯物质结构,我们称之为多晶体Polysilicon便是一种多晶体。

  1. Poly Dope

      纯的Polysilicon电阻较大,但加入PDopant时,Rs可获得较低的值,以符合器件的要求。

  1. Polysilicon 多晶硅

     (Silicon)IC制造的主要原料之一。通常其结构都是单晶(单一方向的晶体)。而

Polysilicon是硅,只是其结构是复晶结构。即其结晶的结构是多方向的,而非单一方向。Polysilicon通常用低压化学气相沉积的方法沉积而得。其主要用途在作MOS的闸极及器件单元的连接。

  1. Pressure压力

       气体分子撞击反应室的器壁所产生的力量。气体分子愈少、压力愈低。反之气体分子愈多、压力愈高。

        如压力的大气压力(1 atm)时,表示真空,其压力单位即为真空度。  

        1大气压=latm=760mmHg水银柱压力

        1 Torr () = 1/760 atm=lnnHg

        如压力>大气压力时,即用单位面积所受的重量表示。

        Kg/cm2,或psi(lb(磅)/in2(吋))。

        一般电浆蚀刻机的压力为5Omillitorr ~ 0。5rorr

       一般使用的气瓶的压力约为5OOpsi~ 2OO0psi

  1. PSG 磷硅玻璃(phosphor-silicate-glass

      是一种含磷的二氧化硅 ,我们现有制程中P的含量为4.25 

       PSGPESiN一起构成Passivation  

       作用:防止PESiNPin hold使水汽渗透进来。亦可以抵消PESiN的应力。加磷的主要目的

       是吸附杂质。

  1. PESIN

      PECVD的方式沉积的SiN ,其与PSG一起构成Passivation

       作用:防止机械划伤;防止水汽(Moisture ),碱金属离子渗入。

  1. Qbd击穿电荷(C/cm2)

表征二氧化硅电特性的参数,用加电流量电压法测得。加1mA n sec,如果第n sec电压<20V,

     Qbd=1mA*(n-1) coul/0.01cm2

     Qbd>1.0coul/cm2D0<80时才pass

  1. Recipe

       Recipe在字典的解释是医生的处方,厨师的食谱。在IC制程中,则指制程的程序。IC

制造中各个步骤都有不同的要求:如温度要多少?某气体流量多少?反应室的压力多少?等等甚多的参数都是Recipe内容的一部份。

  1. Reclaim 再生硅片

       半导体晶圆厂内设备进行生产前,均需以测试硅片来量测沉积膜层厚度、电阻率、B/P含量、Particle等制程参数,量测后的测试硅片运用一定次数后通常会报废。但因近几年来欧、美、日等硅片材料制造厂产能吃紧,加上八寸晶圆厂陆续落成,六寸或八寸测试硅片的单价颇高,晶圆厂为节省成本,通常会送至日本或美国再加工,将测试硅片上的粒子与晶层经过蚀刻与磨平程序,可重新回收卖给晶圆厂使用,称为Reclaim WaferRecycle Wafer(意为「再生」硅片)。

  1. Reflow再回流

       回流是IC制程中一种特殊技术。是在沉积BPSG BSG。之后,将芯片推入高温炉(850-950

℃)一段时间(20-40min),藉该BPSG高温下的"流动",使芯片表面变得较平坦。此即回流平坦化技术。当BPSG沉积与热流动完成,且经过接触微影与蚀刻等步骤后,为使将来的金属溅镀能顺利在刚刚定义的接触窗里沉积,通常将硅片送入刚刚的炉管里,以相同或类似的操作参数,进行BPSG的第二度回流,称为再回流。

  1. Reliability可靠性

       可靠性实在有很多方法来描述,但我们只针对两个观点来讨论。一般来说,可靠性就是客户

对我们的产品,在他们使用一段很长的时间之后,仍能符合他们的信赖与期待。更精确的描述就是我们的产品在我们所要求的特殊环境的测试,经过一段很长时间之后,仍能确保IC功能,函数的正常操作称之为可靠性合格产品。

测试的项目很多,但总离不开,电压、温度机械应力,湿度及压力等。

  1. Resistivity阻值

物理学上定义阻值,即奥姆) RΔV/I

 

 
   

 

 

在物体两截面上通以定电流V,量得电压降ΔV,则ΔV /I即为这物体的阻值。

        但在半导体工业上,这样定义阻值并无太大实用价值。我们只关心芯片表面薄薄一层"动作区" (Active Area)的阻值。

于是另外定义一"薄层阻值" (Sheet Resistance),以四点针测的方法量取ΔVI(见四点针测一文) Rs = ΔV/I   (ΔV /) 定义为芯片的阻值。      

  1. Rework/Scrap/Waive修改/报废/签过

        修改: ADI修改,AEI修改

              ADI修改:将光阻去除,重新上新光阻,以定义新的或精确的图形。               

              AEI修改:将己沉积或氧化的厚厚膜或薄层去除,重新沉积或氧化。            

         报废:芯片受污染或流程不合规范上的规定,造成芯片有无良率的可能,则停止流程不继续生产。谓之。    

         签过:当芯片流程至某步骤时,发现图形或规格不合于规范内的规定,但其影响不致使芯片达报废的程度,可由工程师签署,继续流程。

  1. RTP 快速热制程( Rapid Thermal Processing )

      RTP与炉管最大的差别是: RTP一次只处理一片芯片,但RTP的升温速度够快且均匀。

       100/秒的升温速度。

  1. Sacrificial Oxide  牺牲氧化层

      作用: 1.去除在 field oxidation过程中,由于Kooi Effect而造成的缺陷.

            2。避免光阻和Si表面直接接触, 造成污染。

            3。并对下一步骤 的离子植入有一定的散射作用,即降低通道效应的影响.

  1. Salicide      

      自对准金属硅化物 (Self-Aligned Silicide) 的制程简称为Salicide

  1. Scanner  扫描装置

        离子植入机台中帮助离子束对整片芯片进行植入的装置,称为扫描装置。

  1. SEMScanning Electron Microscope)扫描式电子显微镜

      简称SEM

SEM能力介于光学显微镜与穿透式电子显微镜之间,可用于检验固体试片,由于视野纵深长,可显示清晰三度空间像。

 

 
   

SEM最常用的运作方式为发射电子束方式(missive Mode),电子由灯丝放出,而由约5 - 3OKV的电压加速 ,再经过电磁透镜使电子束聚集,照射至试片表面。一般使通过扫描线圈的电流同时通过相对应的阴极线管偏折电子束,而在荧光幕上产生相似而较大的扫描动作,达到放大的作用。

  1. Scrubber刷洗机
      1. 在沉积或蚀刻制程之后常会有些微尘落在芯片表面,此种P/D可刷洗去除,避免对良率的伤害。
      2. 依照膜的性质,及机台的特性不同,通常我们有下列5种不同刷洗方式:

-去离子水冲洗

-毛刷刷洗

-高压水刷洗

-毛刷加高压水刷洗

-芯片双面刷洗

 

  1. Self-Aligned  自对准

       例如:自对准硅化钛就是在硅表面溅镀钛,再对硅片进行高温处理,若其下面的膜层是硅则反应生成硅化钛(Ti+2Si      TiSi2)、而若是二氧化硅则不反应,再对硅片进行蚀刻,已反应的则留下,未反应的被去除,所以自对准工艺可以不通过黄光制程,不需幕罩即可进行。

            

             (a)-(d)显示自行对准金属硅化物制程的主要流程

  1. Self-Aligned Silicide  自对准金属硅化物     
  2. Sheet Resistance  片电阻
  3. Short Channel Effect  短通道效应

MOS组件愈小,信道的长度将随之缩短,电晶体的操作速度将加快,但是,MOS电晶体

的通道长度并不能无限制缩减,当长度缩短到一定的程度之后,各种因通道长度变小所衍生的问题便会发生,这个现象称为短通道效应

  1.  Selectivity选择性

两种材抖,分别以相同的酸液或电浆作蚀刻其两蚀刻率的比值,谓之:

例如,复晶电浆蚀:

        对复晶的蚀刻率为2OO0Å /min ()

        对氧化层的蚀刻率为20OÅ /min ()

        则复晶对氧化层的选择性:S

               20OO Å/min

         S=                   10

                2OO Å/min

 

选择性愈高表示蚀刻特性愈好,一般干式蚀刻选择性较化学湿蚀刻为差,吾人取较高的选择性的目的即在于电浆蚀刻专心蚀刻该蚀刻的氧化层,而不会伤害到上层光阻或下层氧化层,以确保蚀刻的完整性。 

  1. Silicide硅化物

       一般称为硅化物 (Silicide),指耐火金属 (Refratory Metal)的硅化物,如钛

(Ti)、钨(W)、钼 (Mo)等元素硅(Si)结合而成的化合物 (TiSi2WSi2MoSi2)

硅化物应用在组件的目的,主要为降低金属与硅界面、闸极或晶体管串连的阻抗,以增加组件的性能。以钛的硅化物为例,其制造流程如下所示:

 


  1.          "Silicide"通常指金属硅化物,为金属舆硅的化合物。在微电子工业硅晶集成电路中主要用为:
    Silicide
    金属硅化物

 (1) 导体接触(Ohmic Contact)

           (2) 单向能阻接触(Schottky Barrier Contact)

 (3) 低阻闸极(Gate Electrode)

           (4) 组件间通路(Interconnect)

          VLSI(超大型积逞电路)时代中,接面深度及界面接触面积分别降至次微米及1-2平方毫米。以往广泛应用为金属接触的Al,由于严重的穿入半导靠问题,在VLSI中不再适用。再加上其它技术及应用上的需求,金属硅化物在集成电路工业上日益受重视。

          用于集成电路中的金属硅化物限于近贵重(PtPdCo Ni…)及高温金属(TiWMoTa)硅化物。

  1. Silicon

        --SI (全各SILICON)为自然界元素的一种,亦即我们使用的硅芯片组成元素,在元素周期表中排行14,原子量28.09,以结晶状态存在(重复性单位细胞组成),每一单位细胞为田一个硅原子在中心,与其它4个等位硅原子所组成的四面体(称为钻石结构)如图标中心原子以其4个外围共价电子与邻近的原子其原形或其价键的结合。硅元素的电子传导特性介于金属导体与绝缘体材料的间(故称半导体材料),人类可经由温度的变化,能量的激发及杂质渗入后改变其传导特性,再配合了适当的制程步骤,便产生许多重要的电子组件,运用在人类的日常生活中。

  1. Silicon Nitride氮化硅

        氮化硅是SixNy的学名。这种材料跟二氧化硅有甚多相似处。氮化硅通常用低压化学气相沈积法或电浆化学气相沉积法所生成。

   前者所得的薄膜品质较佳,通常作IC隔离氧化技术中的阻隔层,而后者品质稍差,但因其沉积时温度甚低,可以作IC完成主结构后的保护层。

  1. Silicon Dioxide  二氧化硅

        SiO2,热氧化生成的二氧化硅其特性是

    1. 无定型结构
    2. 很容易与硅反应得到
    3. 不容于水
    4. 好的绝缘性
    5. SiO2/Si界面态电荷低

 

通过不同方式制得的二氧化硅在IC制程中的应用:

      1.  缓冲层(buffer layer
      2.  隔离层(isolation)
      3.  幕罩层(masking layer
      4.  介电材料(dielectric
      5.  保护层(passivation
  1. SOI(Silicon On Insulator)  绝缘层上有硅

       SOI“绝缘层上有硅是指将一薄层硅置于一绝缘衬底上。晶体管将在称之为"SOI" 的薄

层硅上制备。基于SOI结构上的器件将在本质上可以减小结电容和漏电流,提高开关速度,

降低功耗,实现高速、低功耗运行。作为下一代硅基集成电路技术,SOI广泛应用于微电

子的大多数领域,同时还在光电子、MEMS等其它领域得到应用。 

          

  1. Siloxane  硅氧烷

硅氧烷是用来与含有Si-O网络相溶的有机溶剂,本身含有有机类的官能基,如CH3C6H5

是属于有机性的SOG来源,这些官能基,可以帮助改善这种SOG层的抗裂能力。

  1. S。O。G。  Spin on Glass旋涂式玻璃

旋制氧化硅 (Spin on Glass)是利用旋制芯片,将含有硅化物的溶液均匀地平涂于芯片上,再利用加热方式与溶剂驱离,并将固体硅化物硬化成稳定的非晶相氧化硅。其简单流程如下:

旋转平涂→加热烧烤→高温硬化 (~450)

 


其结构如图表示:旋制氧化硅是应用在组件制造中,金属层间的平坦化(Planization),以增加层与层之间的接合特性,避免空洞的形成及膜的剥裂。

 

  1.  Solvent溶剂

1两种物质相互溶解混合成一种均匀的物质时,较少的物质被称为溶质,较多的物质,被称为溶剂。例如:糖溶解于水中.变成糖水,则糖为溶质,水为溶剂,混合的结果,称为溶液。

2 溶剂分有机溶剂与无机溶剂两种:

2-1有机溶剂:分子内含有碳(C)原子的,称为有机溶剂,例如:丙酮

                 (CH3COCH3),IPA(CH3CHOHCH3)

2-2无机溶剂:分子内不含有碳(C)原子的称为无机溶剂

                例如:硫酸(H2SO4),轻氟酸(HF)

3 FAB内所通称的溶剂,一般是指有机溶剂而言

  1. Source   源极

      位于MOS电容器旁,电性与硅底材相反的半导体区,且在上加压。

  1. Spacer  间隙壁

      隔离闸极与其它两个MOS电极,利用它与闸极所形成的结构,来进行S/D的重掺杂。

 

  1. SPC Statistical Process Control

统计,过程,控制英文的缩写,是一种质量管理方法。自制程中搜集资料,加以统计分析,并从分析中发觉异常原因,采取改正行动,使制程恢复正常,保持稳定,并持续不断提升制程能力的方法。

    • 因制程具有变异,故数据会有变异,而有不同的值出现稳定时,其具有某种分配型态
    • 制程为一无限母体,只能以抽样方式,抽取少数的样本,以推测制程母体的情况
    • 故运用 “统计手法作为制程分析、管制及改善 的工具。

 

SPC的目的

      • 维持正常的制程 (Under Statistical Control)

             事先做好应该做的 (标准,系统) – exmonitor,机台操作程序

             制程异常发生能侦测出,并除去之,防止其再发

      • 能力要足 (Capable Process)

             能力指标

提升能力 – 持续改善 (广义)    

  1. Specification(SPEC) 

规范是公司标准化最重要的项目之一,它规定了与生产有关事项的一切细节,包括机台操作,洁净室,设备及保养,材料,工具及配件,品管,可靠性,测试‥‥等等。

 IC制造流程复杂,唯有把所有事项巨细靡遗的规范清楚,并确实执行,才可能做好质量管理。所有相关人员尤其是现场操作人员底随时确实遵照规范执行,检讨规范是否合理可行,相关规范是否有冲突,以达自主管理及全员参与标准化的目标。

  1. Spike  尖峰

      硅在400°C左右对铝有一定的固态溶解度,因此沉积在硅表面上的铝,当制程有经历温度约

400°C以上的步骤时,Si因扩散效应而进入铝,且铝也会回填Si因扩散所遗留下来的空隙,而在铝与硅底材进行接触的部分。

 

  1. Spike TC  针型热电偶
  2. Spin Dry  旋干 

      通过高速旋转产生的离心力把硅片表面水滴驱除

 

  1. SPM Sulfuric acid , hydrogen-Peroxide Mixing 

用于中CR clean,化学组成是H2SO4+H2O2(120)能去除严重有机污染

      H2SO4 + H2O2  H2SO5 + H2O

      H2SO5 + PR  CO2 + H2O + H2SO4

必须不断补充H2O2

  1. Sputtering  溅镀,溅击

利用电浆所产生的离子,借着离子对被溅镀物体电极的轰击,使电浆的气相(Vapor
Phase)内具有被镀物的原子或离子,到达芯片表面并进行沉积。

 

  1. Standard Clean:

标准清洗又叫RCA清洗。由SPM/APM/HPM组成,SPMH2SO4H2O241混合,APMNH4OHH2O2D.I. WATER1150.515的比例混合,HPMHCLH2O2D。I。 Water116的比例混合。标准清洗可以除去有机物、Particle和金属粒子,使芯片表面达到比较洁净的状态。

  1. Step coverage阶梯覆盖能力

       表征薄膜沉积时对晶片表面上不同几何结构的覆盖能力,简单地说,即膜层均匀性。如下图,当对表面有阶梯的晶片进行膜层沉积时,因为沉积角度不同等因素,导致洞口膜厚增加速率高于洞壁及洞底,这样的话沉积的膜层将无法完全填入洞中,极有可能造成孔洞(void.

                

  1. Stress  应力

      对固体物体所施与的外力或其本身所承受的内力,称为应力(stress”。

 

  1. Substrate  底材

      一般而言半导体中提及的Substrate就是指Wafer

  1. Target   

译意为靶,一般用在金属溅镀(Sputtering) 也就是以某种材料,制造成各种形状,用此靶,当做金属薄膜溅镀的来源。

 

  1. TECN Temporary Engineering Change Notice临时性制程变更通知

临时工程变更通知 (ECN)为工程师为了广泛收集资料,或暂时解决制程问题,而做的制程变更,此一临时性的变更将注明有效期限,以利生产作业。

  1. Teflon    铁氟隆

      聚四氟乙烯,一种耐酸耐腐蚀耐高温的材料,我们使用的某些cassette、特殊管路等均是用此种材料制得。

  1. Tensile Stress  拉伸应力(参照192

      因为热膨胀系数的不同,薄膜与底材产生了应力。当沉积薄膜的热膨胀系数高于底材,冷却后是薄膜承受了一个拉伸应力。

  1. TEOSTetraethylorthosilicate

      四乙基正硅酸盐,含有硅与碳、氢与氧的有机硅源,化学分子式是Si(OC2H5)4,其沸点较高,常压下约(169℃)。在CVD制程的应用上, TEOS在足够的温度下TEOS进行反应而产生二氧化硅   
           SiOC2H54        SiO2+4C2H4+2H2O

目前制程此法用来做Spacer

  1. TCS

      三氯硅烷SiHCl3

  1. Thermal Expansion Coefficient 热膨胀系数

      反映物质受热膨胀程度的特性。因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀-温度曲线的斜率,瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率,两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示,通常是用长度表示。

  1. Thermocouple   热电偶

      测量温度之用。有两根不同材质的探头放入被测环境中,得到电压值,再将电压值转变为温度值。

  1. Thin Film   薄膜
  2. Thin Film Deposition 薄膜沉积

      薄膜沉积形成的过程中,不消耗芯片或底材的材质。薄膜沉积两个主要的方向:物理气象沉积,及化学气象沉积。前者主要借着物理的现象,而后者主要是以化学反应的方式,来进行薄膜沉积。

  1. Thin Film Growth    薄膜成长

      底材的表面材质也是薄膜的形成部分元素之一,如:硅的氧化反应(以形成二氧化硅,以做MOS组件的介电材料)便是。

  1. Threshold Voltage   启始电压VT

       当我们在MOS晶体管的源极(Source)及汲极(Drain)加一个固定偏压后,再开始调整闸极(Gate)对基质(Substrate)的电压,当闸极电压超过某一个值之后,源极和汲极间就会产生电流而导通(Turn on),则我们就称此时的闸极电压称为临界电压(Threshold Voltage)。

  *NMOS晶体管的临界电压相对于基质为正。

  *PMOS晶体管的临界电压相对于基质为负。

        一般在制程上我们会影响临界电压的因素主要有二:

 闸极氧化层厚度:Gate Oxide越厚,则(绝对质)越高。

 基质渗杂的浓度:植入Dose越高,则越高。

  1. Throttle Valve 节流阀

      节流阀主要是由一个旋转式阀门及一个用来调整阀门位置的伺服马达所构成,因此只要输入适合的电流,伺服马达便会自动调节阀门的位置来改变节流阀的传导度,以控制真空系统的整体有效抽气速率。

  1. Throughput   产能

生产能力,如日产能、月产能、年产能。Through Put为单位工时的产出量,例如某机器每小时生产100片,则称其Through put = l00/小时。如果每天运作21小时,则每天的Through put2100/天。 

 IC工业系许多昂贵且精密的设备投资,故必须充分利用,维持生产的顺畅,发挥其最大的

效能。故高的Through put为我们评估机器设备的一项很重要的因素之一。除了设备上发挥

其最大产能外,必须要配合人为的力量,如流程安排、故障排除、‥‥等,亦即必须"人机

一体"才能发挥生产的整体效益,达到最高的生产力(Productivity)

  1. Trichloroethane 三氯乙烷
  2. Trouble Shooting问题解答

在生产过程,因为4M,即设备、材料、人为、方法等,造成的一切问题而阻碍生产。例如,机器Down机、制程异常等。工程人员解决以上所发生的问题,使这些"故障"消弭于无形谓之Trouble Shooting

  1. Tungsten

      一种金属。用以连接上下两层金属线的中间层,称为钨插拔。因为钨的熔点高,热膨胀系数又与硅相当,再加上以CVD法所沉积的钨的内应力并不高,且具备极佳的阶梯覆盖能力,以CVD法来沉积做为插拔用途的金属钨,以成为各VLSI量产厂商的标准制程之一。

  1. Ultra High Vacuum  超高真空

在超高真空条件下,单分子层容易形成,并能持续较长时间,这就可以在一个表面尚未被气体污染前,利用这段充分长的时间来研究其表面特性,如摩擦、黏附和发射等;另外,外层空间的能量传输和超高真空的能量传输相似,故超高真空可做空间模拟。

真空度大于10-7Torr 10-7~10-10 Torr的状态。

      真空度

      压力

低真空(Low Vacuum)

   760-1 torr

中真空Medium Vacuum)

   1- 10-3

高真空(High Vacuum)

   10-3-10-7

极高真空(Ultea High Vacuum)

   10-7~10-10

 

  1. Ultrasonic Cleaning  超音波清洗

      通过超音波原理进行的清洗。超音波振荡会产生气泡和紊流,气泡通过轰击爆破将Paticle带走,紊流直接将Paticle冲走。

  1. Uniformity  均匀性

      (最大值-最小值)/2*平均值),有两种均匀性:一种是一片Wafer的均匀性(within wafer),测得五个点,然后得到最大值最小值和平均值,再安公式计算。另一种是Wafe之间的均匀性(wafer to wafer),同样测得最大值和最小值和平均值再计算均匀性。

  1. USG (Undoped SiO2)

即没有搀杂的二氧化硅,LPCVD制得,一般沉积在BPSG下面,以防止BPSG中的P元素渗透到Si表面,影响组件的特性。

  1. Up Time  使用率

   表示机台可以run货的时间,包含run货的时间及机台lost时间,即除down机时间

  1. Vacuum真空

       真空系针对大气而言,一特定空间内的部份气体被排出,其压力小于1大气压。

        表示真空的单位相当多,在大气的情况下,通称为l大气压,也可表示为760torr760mmHg14。7psi

         真空技术中,将真空依压力大小分为4个区域:

         1.粗略真空(Rough Vacuum) : 760~1 torr

 2.中度真空(Medium Vacuum):   1~10-3 torr

         3。高真空 (High Vacuum) : l0-3~10-7torr

 4。超高真空(Ultra-High Vacuum): 10-7torr以下

        在不同真空,气体流动的型式与热导性等均有所差异,简略而言,在粗略真空,气体的流动称为黏滞流(Viscous Flow)。其气体分子间碰撞频繁,且运动具有方向性;在高真空或超高真空范围,气体流动称为分子流(Molecular Flow),其气体分子间碰撞较少,且少于气体与管壁碰撞的次数,气体分子运动为随意方向,不受抽气方向影响。在热导性方面,中度真空的压力范围其与压力成正比关系﹒粗略真空与高真空区域,则无此关系。

  1. Vacuum Pump真空泵

凡能将特定空间内的气体去除,以减低气体分子数目,造成某种程度的真空状态的机件,统称为真空邦浦。

         目前生产机台所使用的真空泵,可分为抽气式的有:旋片泵(ROTARY PUMP),洛兹泵(ROOTS PUMP),活塞泵(PISTON PUMP),扩散泵(DIFFUSION PUMP)。及储气式的有:冷冻泵(CRYO PUMP),离子泵 (ION PUMP) 

  1. Viscosity黏度

"黏度"一词专用于液体,意指当液体接受切应力时(指作用力方向与液体表面不垂直),液体就会产生形变,所以便定义"黏度"来表示示体产生形变程度的大小。

黏度是可以调整的,因为液体受切应力而形变是巨观形为的表现,所以在液体完全相溶前提下,可以加入不同黏度的溶剂来调整黏度。

  1. Vacuum System  真空系统

  压力小于1标准大气压的系统。真空系统由以下部分组成:PumpValvePipeGaugeChamber

  1. Valve  

  控制气流开关和气体流量的组件。Valve主要有以下种类:气动阀(常开或常闭)、手动

阀、电磁阀

  1. Vapor Phase  气相

  相是一种单一均匀的成分的状态。气相是一种单一均匀的成分的气体状态

  1. Vapor Phase Deposition  气相沉积

  一种薄膜沉积的方法,在气态下气体反应产物或蒸发物淀积在基体表面的薄膜技术。气相沉积可分为物理气相沉积和化学气相沉积。物理气相沉积又分为蒸镀和溅渡。化学气相沉积又分为APCVDLPCVDPECVD

  1. Very Large Scale Integration  超大规模集成电路
  2. Via 

      金属与金属之间的通道

  1. VLF Vertical Laminar Flow垂直层流

        在流体的流动状态中,可分为层流 (Laminar Flow)及紊流(Turbulent Flow) 两种。界定值。

  一般流体流速较快者其流线 (streamiline)分子易受干扰,且雷诺数大易形成紊流,(雷诺数,  

         惯性力/粘滞力)


 

        离。若为紊流,则微尘将滞流不去。因此在无尘室内机台的布置及人员的动作都以 

 

  1. Void 孔洞

  是一种材料缺陷,会影响材料的致密性,从而影响强度。

 

  1. Wafer  硅片

  硅晶圆材料(Wafer)是半导体晶圆厂(Fab)内用来生产硅芯片的材料,依面积大小而有三寸、四寸、五寸、六寸、八寸、十二寸(直径)等规格之分。一根八寸硅晶棒重量约一百二十公斤,切割成一片片的八寸晶圆后,送至八寸晶圆厂内制造芯片电路(Die),这些芯片电路再经封装测试等程序,便成为市面上一颗颗的IC。但因硅晶棒所切割出的晶圆片中,品质较好 者,称为生产晶圆(Prime Wafer),更高级者称为磊晶圆(Epi-Wafer),上述晶圆几乎都集中在硅晶圆棒的「中间」一段,头、尾两端所切割出的晶圆,出现瑕疵的比例较高,大多用做非生产用途,称为测试晶圆(共有Test WaferDummy WaferMonitor Wafer等不等名称), 一片测试晶圆的售价大约是生产晶圆的五成至六成。

 

  1. Wafer Transfer System硅片传送系统

        用以实现硅片传送的系统。如硅片的进出炉系统、硅片在cassetteboatcassettechamber间的传送系统等等。

  1. WELL/Tank井区

       WELL即井区。在IC中的组件MOSFET(即金氧半场效晶体管),常作两型(NP)相接的方式,即CMOS技术。此时为区分这两种不同型的MOSFET,就须先扩散两个不同型的区域于IC中。此种区域即称为WELL区。

  1. Wet Oxidation  湿式氧化

  一种热氧化的方式,其反应机理为:

2H2+O2=2H2O

2H2O+Si=SiO2+2H2

温度:875---1100

 特点: 生长速率快,但所生成SiO2的质量不好适用于Field oxide          

  1. Work Function  功函数

       功函数:让电子脱离金属原子的临界能量

如果一个能量为EF的金属价电子要脱离金属原子而成为自由电子,它至少获得W-EF的能量,这个能量就是我们所说的功函数。

 

  1. Yield  良率

      即合格率,合格的产品占总产品的比例。

 

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