FAB工艺资料.docx

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FAB工艺资料

名词介绍

1. Active Area 主动区（工作区） 主动晶体管（Active Transistor）被制造的区域即所谓的主动区（Active Area）。

在标准之MOS制造过程中Active Area是由一层氮化硅光罩接着氮化硅蚀刻之后的局部场区氧化所形成的，而由于利用到局部场氧化之步骤，所以Active Area会受到鸟嘴（Bird’s Beak）之影响而比原先之氮化硅光罩所定义的区域来的小，以长0.6UM之场区氧化而言，大概会有0.5UM之Bird’s Beak存在，也就是说Active Area比原在之氮化硅光罩所定义的区域小0.5UM。

2. Acetone 丙酮 ①丙酮是有机溶剂的一种，分子式为CH3COCH3。

②性质为无色，具刺激性及薄荷臭味之液体。

③在FAB内之用途，主要在于黄光室内正光阻之清洗、擦拭。

④对神经中枢具中度麻醉性，对皮肤黏膜具轻微毒性，长期接触会引起皮肤炎，吸入过量之丙酮蒸汽会刺激鼻、眼结膜及咽喉黏膜，甚至引起头痛、恶心、呕吐、目眩、意识不明等。

⑤允许浓度1000PPM。

3. ADI 显影后检查 ①定义：

After Developing Inspection 之缩写②目的：

检查黄光室制程；光阻覆盖→对准→曝光→显影。

发现缺点后，如覆盖不良、显影不良…等即予修改，以维护产品良率、品质。

③方法：

利用目检、显微镜为之。

4. AEI 蚀刻后检查 ① 定义：

AEI即After Etching Inspection，在蚀刻制程光阻去除前及光阻去除后，分别对产品实施全检或抽样检查。

②目的：

提高产品良率，避免不良品外流；达到品质的一致性和制程之重复性；显示制程能力之指针；阻止异常扩大，节省成本。

③通常AEI检查出来之不良品，非必要时很少作修改，因为重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，以及良率降低之缺点。

5. Air Shower 空气洗尘室 进入洁净室之前，需穿无尘衣，因在外面更衣室之故，无尘衣上沾着尘埃，故进洁净室之前，需经空气喷洗机将尘埃吹掉。

6. Alignment 对准 ① 定义：

利用芯片上的对准键，一般用十字键和光罩上的对准键合对为之。

②目的：

在IC的制造过程中，必须经过6~10次左右的对准、曝光来定义电路图案，对准就是要将层层图案精确地定义显像在芯片上面。

③方法：

A人眼对准；B用光、电组合代替人眼，即机械式对准。

7. Alloy/Sinter 熔合 Alloy之目的在使铝与硅基（Silicon Substrate）之接触有Ohmic特性，即电压与电流成线性关系。

Alloy也可降低接触的阻值。

8.AL/SI 铝/硅 靶 此为金属溅镀时所使用的一种金属合金材料，利用Ar游离的离子，让其撞击此靶的表面，把Al/Si的原子撞击出来，而镀在芯片表面上，一般使用之组成为Al/Si （1%），将此当作组件与外界导线连接。

9. AL/SI/CU 铝/硅 /铜 金属溅镀时所使用的原料名称，通常称为Target，其成分为0.5﹪铜，1﹪硅及98.5﹪铝，一般制程通常是使用99﹪铝1﹪硅，后来为了金属电荷迁移现象（ElectroMigration ）故渗加0.5﹪铜，以降低金属电荷迁移。

10. Aluminum 铝 此为金属溅镀时所使用的一种金属材料，利用Ar游离的离子，让其撞击此种材料做成的靶表面，把Al的原子撞击出来，而镀在芯片表面上，将此当作组件与外界导线之连接。

11. Angle Lapping 角度研磨 Angle Lapping 的目的是为了测量Junction的深度，所作的芯片前处理，这种采用光线干涉测量的方法就称之Angle Lapping。

公式为Xj=λ/2 NF即Junction深度等于入射光波长的一半与干涉条纹数之乘积。

但渐渐的随着VLSI组件的缩小，准确度及精密度都无法因应。

如SRP（Spreading Resistance Prqbing）也是应用Angle Lapping的方法作前处理，采用的方法是以表面植入浓度与阻值的对应关系求出Junction的深度，精确度远超过入射光干涉法。

12. Angstrom 埃 是一个长度单位，其大小为1公尺的百亿分之一，约为人的头发宽度之五十万分之一。

此单位常用于IC制程上，表示其层（如SiO2，Poly，SiN….）厚度时用。

13. APCVD（Atmospressure） 常压化学气相沉积 APCVD为Atmosphere（大气），Pressure（压力），Chemical（化学），Vapor（气相）及Deposition（沉积）的缩写，也就是说，反应气体（如SiH4（g），B2H6（g），和O2（g））在常压下起化学反应而生成一层固态的生成物（如BPSG）于芯片上。

14. As75 砷 自然界元素之一；由33个质子，42个中子即75个电子所组成。

半导体工业用的砷离子（As＋）可由AsH3气体分解得到。

砷是N-type Dopant 常用作N-场区、空乏区及S/D植入。

15. Ashing，Stripping 电浆光阻去除 ①电浆预处理，系利用电浆方式（Plasma），将芯片表面之光阻加以去除。

② 电浆光阻去除的原理，系利用氧气在电浆中所产生自由基（Radical）与光阻（高分子的有机物）发生作用，产生挥发性的气体，再由泵抽走，达到光阻去除的目的。

③电浆光阻的产生速率通常较酸液光阻去除为慢，但是若产品经过离子植入或电浆蚀刻后，表面之光阻或发生碳化或石墨化等化学作用，整个表面之光阻均已变质，若以硫酸吃光阻，无法将表面已变质之光阻加以去除，故均必须先以电浆光阻去除之方式来做。

16. Assembly 晶粒封装 以树酯或陶瓷材料，将晶粒包在其中，以达到保护晶粒，隔绝环境污染的目的，而此一连串的加工过程，即称为晶粒封装（Assembly）。

封装的材料不同，其封装的作法亦不同，本公司几乎都是以树酯材料作晶粒的封装，制程包括：

芯片切割→晶粒目检→晶粒上「架」（导线架，即Lead frame）→焊线→模压封装→稳定烘烤（使树酯物性稳定）→切框、弯脚成型→脚沾锡→盖印→完成。

以树酯为材料之IC，通常用于消费性产品，如计算机、计算器，而以陶瓷作封装材料之IC，属于高信赖度之组件，通常用于飞弹、火箭等较精密的产品上。

17. Back Grinding 晶背研磨 利用研磨机将芯片背面磨薄以便测试包装，着重的是厚度均匀度及背面之干净度。

一般6吋芯片之厚度约20mil～30 mil左右，为了便于晶粒封装打线，故需将芯片厚度磨薄至10 mil ～15mil左右。

18. Bake, Soft Bake,Hard Bake 烘烤，软烤，预烤 烘烤：

在集成电路芯片上的制造过程中，将芯片至于稍高温（60℃～250℃）的烘箱内或热板上均可谓之烘烤，随其目的的不同，可区分微软烤（Soft bake）与预烤（Hard bake）。

软软烤（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之附着力。

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，预烤不全会造成过蚀刻。

19. BF2 二氟化硼 一种供做离子植入用之离子。

BF2 ＋是由BF3 ＋气体经灯丝加热分解成：

B10、B11、F19、B10F2、B11F2 。

经Extract拉出及质谱磁场分析后而得到。

·是一种P-type 离子，通常用作VT植入（闸层）及S/D植入。

20. 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、清洗及加工，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、另一是铁氟龙。

石英Boat用在温度较高（大于300℃）的场合。

而铁氟龙Boat则用在传送或酸处理的场合。

21. B.O.E 缓冲蚀刻液 BOE是HF与NH4F依不同比例混合而成。

6:

1 BOE蚀刻即表示HF：

NH4F=1：

6的成分混合而成。

HF为主要的蚀刻液，NH4F则作为缓冲剂使用。

利用NH4F固定〔H＋〕的浓度，使之保持一定的蚀刻率。

HF会浸蚀玻璃及任何含硅石的物质，对皮肤有强烈的腐蚀性，不小心被溅到，应用大量水冲洗。

22. Bonding PAD 焊垫 焊垫－晶利用以连接金线或铝线的金属层。

在晶粒封装（Assembly）的制程中，有一个步骤是作“焊线”，即是用金线（塑料包装体）或铝线（陶瓷包装体）将晶粒的线路与包装体之各个接脚依焊线图（Bonding Diagram）连接在一起，如此一来，晶粒的功能才能有效地应用。

由于晶粒上的金属线路的宽度即间隙都非常窄小，（目前SIMC所致的产品约是微米左右的线宽或间隙），而用来连接用的金线或铝线其线径目前由于受到材料的延展性即对金属接线强度要求的限制，祇能做到1.0～1.3mil（25.4～33j微米）左右，在此情况下，要把二、三十微米的金属线直接连接到金属线路间距只有3微米的晶粒上，一定会造成多条铝线的接桥，故晶粒上的铝路，在其末端皆设计成一个约4mil见方的金属层，此即为焊垫，以作为接线使用。

焊垫通常分布再晶粒之四个外围上（以粒封装时的焊线作业），其形状多为正方形，亦有人将第一焊线点作成圆形，以资辨识。

焊垫因为要作接线，其上得护层必须蚀刻掉，故可在焊垫上清楚地看到“开窗线”。

而晶粒上有时亦可看到大块的金属层，位于晶粒内部而非四周，其上也看不到开窗线，是为电容。

23. Boron 硼 自然元素之一。

由五个质子及六个中子所组成。

所以原子量是11。

另外有同位素，是由五个质子及五个中子所组成原子量是10（B10）。

自然界中这两种同位素之比例是4：

1，可由磁场质谱分析中看出，是一种P-type的离子（B 11＋），用来作场区、井区、VT及S/D植入。

24. BPSG 含硼及磷的硅化物 BPSG乃介于Poly之上、Metal之下，可做为上下两层绝缘之用，加硼、磷主要目的在使回流后的Step较平缓，以防止Metal line溅镀上去后，造成断线。

25. Breakdown Voltage 崩溃电压 反向P-N接面组件所加之电压为P接负而N接正，如为此种接法则当所加电压通在某个特定值以下时反向电流很小，而当所加电压值大于此特定值后，反向电流会急遽增加，此特定值也就是吾人所谓的崩溃电压（BreakdownVoltage）一般吾人所定义反向P＋ - N接面之反向电流为1UA时之电压为崩溃电压，在P＋ - N或 N＋-P之接回组件中崩溃电压，随着N（或者P）之浓度之增加而减小。

26. Burn In 预烧试验 「预烧」（Burn in）为可靠性测试的一种，旨在检验出哪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）至于高温的环境下，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之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」产品之目的。

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即消耗额定的功率，而后者除此外并有仿真实际工作情况的讯号输入，故较接近实际状况，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，馾由于成本及交货其等因素，有些产品旧祇作抽样（部分）的预烧试验，通过后才出货。

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。

27. CAD 计算机辅助设计 CAD：

Computer Aided Design计算机辅助设计，此名词所包含的范围很广，可泛称一切计算机为工具，所进行之设计；因此不仅在IC设计上用得到，建筑上之设计，飞机、船体之设计，都可能用到。

在以往计算机尚未广泛应用时，设计者必须以有限之记忆、经验来进行设计，可是有了所谓CAD后，我们把一些常用之规则、经验存入计算机后，后面的设计者，变可节省不少从头摸索的工作，如此不仅大幅地提高了设计的准确度，使设计的领域进入另一新天地。

28. CD Measurement 微距测试 CD:

 Critical Dimension之简称。

通常于某一个层次中，为了控制其最小线距，我们会制作一些代表性之量测图形于晶方中，通常置于晶方之边缘。

简言之，微距测量长当作一个重要之制程指针，可代表黄光制程之控制好坏。

量测CD之层次通常是对线距控制较重要之层次，如氮化硅、POLY、CONT、MET…等，而目前较常用于测量之图形有品字型，L-BAR等。

29. CH3COOH 醋酸 Acetic Acid 醋酸澄清、无色液体、有刺激性气味、熔点16.63℃、沸点118℃。

与水、酒精、乙醚互溶。

可燃。

冰醋酸是99.8﹪以上之纯化物，有别于水容易的醋酸食入或吸入纯醋酸有中等的毒性，对皮肤及组织有刺激性，危害性不大，被溅到用水冲洗。

30. Chamber 真空室,反应室 专指一密闭的空间，常有特殊的用途：

诸如抽真空、气体反应或金属溅度等。

针对此特殊空间之种种外在或内在环境：

例如外在粒子数（particle）、湿度及内在温度、压力、气体流量、粒子数等加以控制。

达到芯片最佳反应条件。

31. Channel 信道 当在MOS晶体管的闸极上加上电压（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之区域形成一反转层（Inversion Layer），也就是其下之半导体P-type变成N-type Si，N-type变成P-type Si，而与源极和汲极，我们旧称此反转层为“信道”。

信道的长度“Channel Length”对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。

32. 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，这些小单位及称为晶粒。

同一芯片上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，从几百个到几千个不等。

同样地，如果因制造的疏忽而产生的缺点，往往就会波及成百成千个产品。

33. CLT（Carrier Life Time） 截子生命周期 一、 定义少数戴子再温度平均时电子被束缚在原子格内，当外加能量时，电子获得能量，脱离原子格束缚，形成自由状态而参与电流岛通的工作，但能量消失后，这些电子/电洞将因在结合因素回复至平衡状态，因子当这些载子由被激发后回复平衡期间，称之为少数载子“Life Time“二、 应用范围①评估卢管和清洗槽的干净度②针对芯片之清洁度及损伤程度对CLT值有影响为A.芯片中离子污染浓度及污染之金属种类B.芯片中结晶缺陷浓度 

34. CMOS 互补式金氧半导体 金属氧化膜半导体（MOS，Metal-Oxide Semiconductor）其制程程序即先在单晶硅上形成绝缘氧化膜，再沉积一层复晶硅（或金属）作为闸极，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）和PMOS（由电洞导电）。

而互补式金氧半导体（CMOSComplementary MOS）则是由NMOS及PMOS组合而成，具有省电、抗噪声能力强、α-Particle免疫力好等许多优点，是超大规模集成电路（VLSI）的主流。

35. Coating 光阻覆盖 将光阻剂以浸泡、喷雾、刷布、或滚压等方法加于芯片上，称为光阻覆盖。

目前效果最佳的方法为旋转法；旋转法乃是将芯片以真空吸附于一个可旋转的芯片支持器上，适量的光阻剂加在芯片中央，然后芯片开始转动，芯片上的光阻剂向外流开，很均匀的散在芯片上。

要得到均匀的光阻膜，旋转速度必须适中稳定。

而旋转速度和光阻剂黏滞性绝应所镀光阻剂的厚度。

光阻剂加上后，必须经过软烤的步骤，以除去光阻剂中过多的溶剂，进而使光阻膜较为坚硬，同时增加光阻膜与芯片的接合能力的主要方法就是在于适当调整软烤温度与时间。

经过了以上的镀光阻膜即软烤过程，也就是完成了整个光阻覆盖的步骤。

36. 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构造，以改善制程或解决制程问题，经常会利用破坏性切割方式以电子显微镜（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之一种。

37. C-V PLOT 电容,电压圆 译意为电容、电压图：

也就是说当组件在不同状况下，在闸极上施以某一电压时，会产生不同之电容值（此电压可为正或负），如此组件为理想的组件；也就是闸极和汲极间几乎没有杂质在里面（Contamination）。

当外界环境改变时（温度或压力），并不太会影响它的电容值，利用此可Monitor MOS 组件之好坏，一般△V＜0.2为正常。

38. CWQC 全公司品质管制 以往有些经营者或老板，一直都认为品质管制是品管部门或品管主管的责任，遇到品质管制做不好时，即立即指责品质主管，这是不对的。

品质管制不是品质部门或某一单位就可以做好的，而是全公司每一部门全体人员都参与才能做好。

固品质管制为达到经营的目的，必须结合公司内所有部门全体人员协力合作，构成一个能共同认识，亦于实施的体系，并使工作标准化，且使所定的各种事项确实实行，使自市场调查、研究、开发、设计、采购、制造、检查、试验、出货、销售、服务为止的每一阶段的品质都能有效的管理，这就是所谓的全公司品质管制（Company Wide Quality Control）。

实施CWQC的目的最主要的就是要改善企业体质；即发觉问题的体质、重视计划的体质、重点指向的体质、重视过程的体质，以及全员有体系导向的体质。

39. 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生所需之生产/制造时间。

在Ti-Acer，生产周期有两种解释：

一为“芯片产出周期时间”（Wafer-Out Cycle Time），一为“制程周期时间”（Process Cycle Time）“芯片产出周期时间”乃指单一批号之芯片由投入到产出所需之生产/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，而各工站（从头至尾）平均生产/制造之加总即为该制程之制程周期时间。

目前Ti-Acer Line Report 之生产周期时间乃采用“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：

生产周期时间=在制品（WIP）/产能（Throughout） 

40. Cycle Time 生产周期 IC制造流程复杂，且其程序很长，自芯片投入至晶圆测试完成，谓之Cycle Time。

由于IC生命周期很短，自开发、生产至销售，需要迅速且能掌握时效，故Cycle Time越短，竞争能力就越高，能掌握产品上市契机，就能获取最大的利润。

由于Cycle Time 长，不容许生产中的芯片因故报废或重做，故各项操作过程都要依照规范进行，且要做好故障排除让产品流程顺利，早日出FAB上市销售。

41. 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、每平方英吋等）有多少〝缺点数〞之意，此缺点数一般可分为两大类：

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），由于芯片制造过程甚为复杂漫长，芯片上缺点数越少，产品量率品质必然越佳，故〝缺点密度〞常备用来当作一个工厂制造的产品品质好坏的指针。

42. DehydrationBake 去水烘烤 目的：

去除芯片表面水分，增加光阻附着力。

以免芯片表面曝光显影后光阻掀起。

方法：

在光阻覆盖之前，利用高温（120℃或150℃）加热方式为之。

43. Densify 密化 CVD沉积后，由于所沈积之薄膜（Thin Film之密度很低），故以高温步骤使薄膜中之分子重新结合，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，但也可在快速升降温机台（RTP:

Rapid Thermal Process）完成。

44. Descum 电浆预处理 ①电浆预处理，系利用电浆方式（Plasma），将芯片表面之光阻加以去除，但其去光阻的时间，较一般电浆光阻去除（Stripping）为短。

其目的只是在于将芯片表面之光阻因显影预烤等制程所造成之光阻毛边或细屑（Scum）加以去除，以使图形不失真，蚀刻出来之图案不会有残余。

②有关电浆去除光阻之原理，请参阅「电浆光阻去除」（Ashing）。

③通常作电浆预处理，均以较低之力，及小之功率为之，也就是使光阻之蚀刻率降低得很低，使得均匀度能提高，以保持完整的图形，达到电浆预处理的目的。

45. Design Rule 设计规范 由于半导体制程技术，系一们专业、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，需有一套规范来做有关技术上之规定，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之考虑，订正了如：

①各制程层次、线路之间距离、线宽等之规格。

②各制程层次厚度、深度等之规格。

③各项电性参数等之规格。

以供产品设计者及制程技术工程师等人之遵循、参考。

46.Design Rule 设计准则 设计准则Design Rule：

反应制程能力及制程组件参数，以供IC设计者设计IC时的参考准则。

一份完整的Design Rule包括有下列各部分：

A.制程参数：

如氧化层厚度、复晶、金属层厚度等，其它如流程、ADI、AEI 参数。

主要为扩散与黄光两方面的参数。

B.电气参数：

提供给设计者做仿真电路时之参考。

C.布局参数：

及一般所谓的3μm、2μm、1.5μm…等等之Rules，提供布局原布局之依据。

D.光罩制作资料：

提供给光罩公司做光罩时之计算机资料，如CD BAR、测试键之摆放位置，各层次之相对位置之摆放等。

47. Die By Die Alignment 每Field均对准 每个Field再曝光前均针对此单一Field对准之方法称之；也就是说每个Field均要对准。

48. Diffusion 扩散 在一杯很纯的水上点一滴墨水，不久后可发现水表面颜色渐渐淡去，而水面下渐渐染红，但颜色是越来越淡，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布植的方式作扩散源（即红墨水）。

因固态扩散比液体扩散慢很多（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。

49. DI Water 去离子水 IC制造过程中，常需要用盐酸容易来蚀刻、清洗芯片。

这些步骤之后又需利用水把芯片表面残留的盐酸清除，故水的用量相当大。

然而IC工业用水，并不是一般的自来水或地下水，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、金属离子级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制造之用。

50. Doping 参入杂质 为使组件运作，芯片必须参以杂质，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。

51. DRAM , SRAM 动态