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半导体100问:ETCH知识讲解

 

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何谓蚀刻(Etch)?

  答:将形成在晶圆表面上的薄膜全部,或特定处所去除至必要厚度的制程。

  蚀刻种类:

  答:(1)干蚀刻(2)湿蚀刻

  蚀刻对象依薄膜种类可分为:

  答:poly,oxide,metal

半导体中一般金属导线材质为何?

  答:鵭线(W)/铝线(Al)/铜线(Cu)

  何谓dielectric 蚀刻(介电质蚀刻)?

  答:Oxideetch and nitride etch

  半导体中一般介电质材质为何?

  答:氧化硅/氮化硅

  何谓湿式蚀刻

  答:利用液相的酸液或溶剂;将不要的薄膜去除

  何谓电浆Plasma?

  答:电浆是物质的第四状态.带有正,负电荷及中性粒子之总和;其中包含电子,正离子,

负离子,中性分子,活性基及发散光子等,产生电浆的方法可使用高温或高电压.

  何谓干式蚀刻?

  答:利用plasma将不要的薄膜去除

  何谓Under-etching(蚀刻不足)?

  答:系指被蚀刻材料,在被蚀刻途中停止造成应被去除的薄膜仍有残留

  何谓Over-etching(过蚀刻 )

  答:蚀刻过多造成底层被破坏

  何谓Etchrate(蚀刻速率)

  答:单位时间内可去除的蚀刻材料厚度或深度

  何谓Seasoning(陈化处理)

  答:是在蚀刻室的清净或更换零件后,为要稳定制程条件,使用仿真(dummy)晶圆

进行数次的蚀刻循环。

Asher的主要用途:

  答:光阻去除

Wet bench dryer 功用为何?

  答:将晶圆表面的水份去除

  列举目前Wetbench dry方法:

  答:(1)Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry

  何谓Spin Dryer

  答:利用离心力将晶圆表面的水份去除

  何谓Maragoni Dryer

  答:利用表面张力将晶圆表面的水份去除

  何谓IPA Vapor Dryer

  答:利用IPA(异丙醇)和水共溶原理将晶圆表面的水份去除

  测Particle时,使用何种测量仪器?

  答:TencorSurfscan

  测蚀刻速率时,使用何者量测仪器?

答:膜厚计,测量膜厚差值

  何谓AEI

  答:After Etching Inspection 蚀刻后的检查

  AEI目检Wafer须检查哪些项目:

  答:(1)正面颜色是否异常及刮伤(2) 有无缺角及Particle (3)刻号是否正确

  金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应如何处理?

  答:清机防止金属污染问题

  金属蚀刻机台asher的功用为何?

  答:去光阻及防止腐蚀

  金属蚀刻后为何不可使用一般硫酸槽进行清洗?

  答:因为金属线会溶于硫酸中

  "Hot Plate"机台是什幺用途?

  答:烘烤

  Hot Plate 烘烤温度为何?

  答:90~120度C

  何种气体为Poly ETCH主要使用气体?

  答:Cl2, HBr, HCl

  用于Al 金属蚀刻的主要气体为

  答:Cl2, BCl3

  用于W金属蚀刻的主要气体为

  答:SF6

  何种气体为oxide vai/contact ETCH主要使用气体?

  答:C4F8, C5F8, C4F6

  硫酸槽的化学成份为:

  答:H2SO4/H2O2

  AMP槽的化学成份为:

  答:NH4OH/H2O2/H2O

  UV curing 是什幺用途?

  答:利用UV光对光阻进行预处理以加强光阻的强度

  "UV curing"用于何种层次?

  答:金属层

  何谓EMO?

  答:机台紧急开关

  EMO作用为何?

  答:当机台有危险发生之顾虑或已不可控制,可紧急按下

  湿式蚀刻门上贴有那些警示标示?

  答:(1)警告.内部有严重危险.严禁打开此门(2) 机械手臂危险. 严禁打开此门 (3) 化学药剂危险. 严禁打开此门遇化学溶液泄漏时应如何处置?

  答:严禁以手去测试漏出之液体. 应以酸碱试纸测试. 并寻找泄漏管路.

  遇IPA 槽着火时应如何处置??

  答:立即关闭IPA输送管路并以机台之灭火器灭火及通知紧急应变小组

  BOE槽之主成份为何?

  答:HF(氢氟酸)与NH4F(氟化铵).


BOE为那三个英文字缩写 ?

  答:BufferedOxide Etcher 。

  有毒气体之阀柜(VMB)功用为何?

  答:当有毒气体外泄时可利用抽气装置抽走,并防止有毒气体漏出

  电浆的频率一般13.56MHz,为何不用其它频率?

  答:为避免影响通讯品质,目前只开放特定频率,作为产生电浆之用,如380~420KHz ,13.56MHz,2.54GHz等

  何谓ESC(electricalstatic chuck)

  答:利用静电吸附的原理, 将 Wafer 固定在极板(Substrate) 上

Asher主要气体为

  答:O2

Asher机台进行蚀刻最关键之参数为何?

  答:温度

  简述TURBOPUMP 原理

  答:利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR

  热交换器(HEATEXCHANGER)之功用为何?

  答:将热能经由介媒传输,以达到温度控制之目地

  简述BACKSIDEHELIUM COOLING之原理?

  答:藉由氦气之良好之热传导特性,能将芯片上之温度均匀化

ORIENTER 之用途为何? 

  答:搜寻notch边,使芯片进反应腔的位置都固定,可追踪问题

  简述EPD之功用

  答:侦测蚀刻终点;Endpoint detector利用波长侦测蚀刻终点

  何谓MFC?

  答:massflow controler气体流量控制器;用于控制反应气体的流量

GDP 为何?

  答:气体分配盘(gasdistribution plate)

GDP 有何作用?

  答:均匀地将气体分布于芯片上方

  何谓isotropic etch?

  答:等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率均等

  何谓anisotropic etch?

  答:非等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率少

  何谓etch 选择比?

  答:不同材质之蚀刻率比值

  何谓AEICD?

  答:蚀刻后特定图形尺寸之大小,特征尺寸(CriticalDimension)

  何谓CDbias?

  答:蚀刻CD减蚀刻前黄光CD

  简述何谓田口式实验计划法?

  答:利用混合变因安排辅以统计归纳分析

  何谓反射功率?

  答:蚀刻过程中,所施予之功率并不会完全地被反应腔内接收端所接受,会有部份值反射掉,此反射之量,称为反射功率


Load Lock 之功能为何?

  答:Wafers经由loadlock后再进出反应腔,确保反应腔维持在真空下不受粉尘及湿度的影响.

  厂务供气系统中何谓Bulk Gas ?

  答:Bulk Gas 为大气中普遍存在之制程气体, 如 N2, O2, Ar 等.

  厂务供气系统中何谓Inert Gas?

  答:Inert Gas 为一些特殊无强烈毒性的气体, 如 NH3, CF4, CHF3, SF6 等.

  厂务供气系统中何谓Toxic Gas ?

  答:Toxic Gas 为具有强烈危害人体的毒性气体, 如 SiH4, Cl2, BCl3 等.

  机台维修时,异常告示排及机台控制权应如何处理?

  答:将告示牌切至异常且将机台控制权移至维修区以防有人误动作

  冷却器的冷却液为何功用 ?

  答:传导热

  Etch之废气有经何种方式处理 ?

  答:利用水循环将废气溶解之后排放至废酸槽

  何谓RPM?

  答:即Remote Power Module,系统总电源箱.

  火灾异常处理程序

  答:(1)立即警告周围人员. (2) 尝试 3 秒钟灭火. (3) 按下EMO停止机台. (4) 关闭 VMB Valve 并通知厂务. (5) 撤离.

  一氧化碳(CO)侦测器警报异常处理程序

  答:(1)警告周围人员. (2) 按 Pause 键,暂止 Run 货. (3) 立即关闭VMB 阀,并通

知厂务. (4) 进行测漏.

  高压电击异常处理程序

  答:(1)确认安全无虑下,按 EMO键(2) 确认受伤原因(误触电源,漏水等)(3)处理受伤人员

  T/C (传送Transfer Chamber) 之功能为何 ?

  答:提供一个真空环境, 以利机器手臂在反应腔与晶舟间传送Wafer,节省时间.

  机台PM时需佩带面具否

  答:是,防毒面具

  机台停滞时间过久run货前需做何动作

  答:Seasoning(陈化处理)

  何谓日常测机

  答:机台日常检点项目, 以确认机台状况正常

  何谓WAC (Waferless Auto Clean)

  答:无wafer自动干蚀刻清机

  何谓Dry Clean

  答:干蚀刻清机

  日常测机量测etch rate之目的何在?

  答:因为要蚀刻到多少厚度的film,其中一个重要参数就是蚀刻率

  操作酸碱溶液时,应如何做好安全措施?

  答:(1)穿戴防酸碱手套围裙安全眼镜或护目镜(2)操作区备有清水与水管以备不时之需(3) 操作区备有吸酸棉及隔离带

  如何让chamber达到设定的温度?


答:使用heater 和 chiller

  Chiller之功能为何?

  答:用以帮助稳定chamber温度

  如何在chamber建立真空?

  答:(1)首先确立chamber parts组装完整(2)以dry pump作第一阶段的真空建立(3)

当圧力到达100mTD寺再以turbo pump 抽真空至1mT以下

  真空计的功能为何?

  答:侦测chamber的压力,确保wafer在一定的压力下process

  Transfer module 之robot 功用为何?

  答:将wafer传进chamber与传出chamber之用

  何谓MTBC? (mean time between clean)

  答:上一次wet clean 到这次wet clean 所经过的时间

  RF Generator 是否需要定期检验?

  答:是需要定期校验;若未校正功率有可能会变化;如此将影响电浆的组成

  为何需要对etch chamber温度做监控?

  答:因为温度会影响制程条件;如etching rate/均匀度

  为何需要注意dry pump exhaust presure (pump 出口端的气压)?

  答:因为气压若太大会造成pump负荷过大;造成pump 跳掉,影响chamber的压力,直接

影响到run货品质

  为何要做漏率测试? (Leak rate )

  答:(1) 在PM后PUMP Down 1~2小时后;为确保chamber Run 货时,无大气进入chambl

e 影响chamber GAS 成份(2) 在日常测试时,为确保chamber内来自大气的泄漏源,故需测漏

  机台发生Alarm时应如何处理?

  答:(1)若为火警,立即圧下EMO(紧急按钮),并灭火且通知相关人员与主管(2)若是一

般异常,请先检查alarm讯息再判定异常原因,进而解决问题,若未能处理应立即通知主要负责人

  蚀刻机台废气排放分为那几类?

  答:一般无毒性废气/有毒酸性废气排放

  蚀刻机台使用的电源为多少伏特(v)?

  答:208V三相

  干式蚀刻机台分为那几个部份?

  答:(1) Load/Unload 端 (2) transfer module (3) Chamber process module (4)

真空系统(5) GAS system (6) RF system


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