刻蚀(ETCH)工艺的基础知识.doc

刻蚀（ETCH）工艺的基础知识f4 y# 7 N. 4 g何谓蚀刻(Etch)? * b3 F& 6 n- s7 P6 G3 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。 ) I7 x# C3 j1 , A- u蚀刻种类: U% c O8 . m3 p答：(1) 干蚀刻(2) 湿蚀刻 2 e1 z! A- 3 v蚀刻对象依薄膜种类可分为: % z+ o3 E: P) L答：poly,oxide, metal $ e# * A, O: z$ k# p; E9 D, B半导体中一般金属导线材质为何? & v+ a# k1 a6 e. a答：鵭线(W)/铝线(Al)/铜线(Cu) 8 n5 i! ; k5 & f|何谓 dielectric 蚀刻(介电质蚀刻)? 6 r3 t0 n5 K0 c % Y答：Oxide etch and nitride etch ! . t+ B/ o2 G) P* G W3 L半导体中一般介电质材质为何? 2 |3 m$ Q8 E A答：氧化硅/氮化硅 0 E# 7 . f) L( D何谓湿式蚀刻 7 y8 E6 t# z: E4 _+ d* t7 f答：利用液相的酸液或溶剂;将不要的薄膜去除 4 E% e8 p3 A8 q6 F5 U何谓电浆 Plasma? : D+ i$ f- i; ( r H, r/ T2 d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,7 he0 a9 ?. b5 N1 g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. 5 X* * v) g# A1 |% . 何谓干式蚀刻? $ _1 Q+ v0 o4 R答：利用plasma将不要的薄膜去除 4 J- P, i/ E; Y+ W: k, X0 P3 _何谓Under-etching(蚀刻不足)? $ a$ o2 k; j9 F; N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 6 m9 d- c! W! . 6 ? D) ?0 h; l何谓Over-etching(过蚀刻 ) 7 Q7 m0 f+ |1 W- S 5 E( r4 U答：蚀刻过多造成底层被破坏 - S: iR. B( F& g. ; S- F) B何谓Etch rate(蚀刻速率) ! n* v/ r6 b0 答：单位时间内可去除的蚀刻材料厚度或深度 8 _5 F4 Q+ r) D8 n2 K何谓Seasoning(陈化处理) G& d+ m* b% U* s. h& S) p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* L% r$ a5 L5 p, DN% C进行数次的蚀刻循环。 & H2 O6 r2 K0 p6 u* W( 2 A9 b5 NAsher的主要用途: ! # f, b) h$ D5 7 ?答：光阻去除 * m8 q ; * MWet bench dryer 功用为何? ; c* ?# M a% dQ# G$ q3 k, Y d. P答：将晶圆表面的水份去除 & q+ k& d+ p: m9 M% k( g U2 M列举目前Wet bench dry方法: 9 * Lb4 e+ O) T答：(1) Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry ( C: r, A w/ q/ T何谓 Spin Dryer 6 n5 S4 |: 0 Y+ I1 H$ p0 z: j8 b& M答：利用离心力将晶圆表面的水份去除 $ i! Q2 W& F( B* 8 j2 h; j2 k4 何谓 Maragoni Dryer + 7 Q9 t( 6 P$ X答：利用表面张力将晶圆表面的水份去除 - R( s3 v& r) Q( g7 p何谓 IPA Vapor Dryer 9 X4 R3 * m% I2 IC% R答：利用IPA(异丙醇)和水共溶原理将晶圆表面的水份去除 0 q4 s$ e Z W* |测Particle时,使用何种测量仪器? 1 M% o) X) I$ r: c$ u. f答：Tencor Surfscan # G# W3 1 ? u0 M n! R0 测蚀刻速率时,使用何者量测仪器? 8 M6 d5 % ) g答：膜厚计,测量膜厚差值 2 X, 1 M$ f& S何谓 AEI 4 n6 2 p: O2 h# l- c; q4 e答：After Etching Inspection 蚀刻后的检查 7 dJ( |o8 T# AEI目检Wafer须检查哪些项目: - $ l1 Z1 kn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 0 J- E7 |* b- Y s, I O: S 金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应如何处理? : K% |+ m4 T2 a答：清机防止金属污染问题 ( Y* GZ, S0 v7 9 m5 i5 金属蚀刻机台asher的功用为何? / m! u) E5 p7 V/ M2 r3 r答：去光阻及防止腐蚀 ; l+ J9 t% D9 U金属蚀刻后为何不可使用一般硫酸槽进行清洗? 4 6 c3 o/ ( V% o* P0 x答：因为金属线会溶于硫酸中 7 z5 0 A1 I+ s5 f9 _0 dHot Plate机台是什幺用途? % Y& H. w2 p5 g/ b* n答：烘烤 , x1 |J% L# S4 K4 n) z, F- xHot Plate 烘烤温度为何? 1 M) I4 o5 4 d0 F9 J: z答：90120 度C 5 O& G$ V6 ?; |: o K* 3 u何种气体为Poly ETCH主要使用气体? ! q! # # K5 / A答：Cl2, HBr, HCl $ I% O* e$ |; s# T4 l用于Al 金属蚀刻的主要气体为 # N( ( * l; W0 V% D答：Cl2, BCl3 / - W7 b- S: i; c4 t用于W金属蚀刻的主要气体为 4 m; k|1 i o答：SF6 , s0 r! a# b! R( D何种气体为oxide vai/contact ETCH主要使用气体? _7 E5 pL% - _1 答：C4F8, C5F8, C4F6 1 C2 o, g( p) 硫酸槽的化学成份为: ( a/ . i# X- W0 F7 m H答：H2SO4/H2O2 $ % j) m6 4 E9 y* K& yAMP槽的化学成份为: 1 i, / V* _# a答：NH4OH/H2O2/H2O - o0 ! _+ h% $ eUV curing 是什幺用途? & |% j% N$ c3 B答：利用UV光对光阻进行预处理以加强光阻的强度 - DQ* r0 F+ C2 h; W0 XUV curing用于何种层次? $ b1 Z* ?5 U. K b4 L5 M0 m答：金属层 5 |6 n 5 v i) J0 Q$ z1 ) c# _何谓EMO? d F6 I/ a. x: b, I9 q H: x! 答：机台紧急开关 ) H! a6 a/ S% L( QEMO作用为何? 8 Q* s1 i( 1 o: & i; J答：当机台有危险发生之顾虑或已不可控制,可紧急按下 5 a$ o3 T c: s5 J湿式蚀刻门上贴有那些警示标示? 2 F4 h: n/ m* x* l4 5 H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 (38 f- A4 k I; / F5 n) 化学药剂危险. 严禁打开此门 5 / P N2 x _& Z, o遇化学溶液泄漏时应如何处置? - , Y9 u; L( b. A7 g$ X2 n( q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. 2 1 y5 F8 u7 D3 O遇 IPA 槽着火时应如何处置? $ Y0 C. $ a- 4 A K l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 / HX8 e! - r0 M; P. BOE槽之主成份为何? 2 B$ l0 m4 9 I6 Y% G: U3 o答：HF(氢氟酸)与NH4F(氟化铵). 6 U0 w+ $ b; E& BBOE为那三个英文字缩写 ? 8 q# _8 ?7 % % c答：Buffered Oxide Etcher 。 , |; R7 T) TC有毒气体之阀柜(VMB)功用为何? ; or5 a. x5 T5 R 0 B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 # B R 6 _, U! f电浆的频率一般13.56 MHz,为何不用其它频率? ( v0 5 F5 _3 j! s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380420KHz ,1( I3 x4 c% A6 V, v: G0 b6 F3.56MHz,2.54GHz等 b! F9 U$ O! J3 F8 G何谓ESC(electrical static chuck) - F4 A, G/ D7 V7 e2 M5 b3 % v$ I答：利用静电吸附的原理, 将 Wafer 固定在极板 (Substrate) 上 $ E- |$ x( L0 k3 B8 H) r7 uAsher主要气体为 ( C( r% K, Q% P( o& v9 c答：O2 - u$ V7 F2 F l/ VAsher机台进行蚀刻最关键之参数为何? 6 e/ B4 O; y9 W s$ 答：温度 ) Z/ J9 A0 z# K+ V2 q3 T9 n简述TURBO PUMP 原理 . v) j( N ( ?2 X4 ?答：利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR ; G+ k! x9 M- ? G热交换器(HEAT EXCHANGER)之功用为何？ / z1 U1 b. i; |2 a2 K% b4 ? q答：将热能经由介媒传输,以达到温度控制之目地 7 ef, M( r- , M/ 9 g& s简述BACKSIDE HELIUM COOLING之原理？ 1 N4 C0 ; p9 w: ? o6 l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 ) c# G% y% 1 L2 ORIENTER 之用途为何？ d5 Z# P5 k l F( L8 q答：搜寻notch边,使芯片进反应腔的位置都固定,可追踪问题 9 8 5 |. z6 * I* N* h. H5 d简述EPD之功用 7 ?8 W3 U- M: W8 E* s答：侦测蚀刻终点;End point detector利用波长侦测蚀刻终点 7 L5 Q) z) ( G2 g! Y. R何谓MFC？ 7 q& o! zx答：mass flow controler气体流量控制器;用于控制 反应气体的流量 - l% D- / : G& J$ aM1 GDP 为何? & M5 L. R$ p5 |2 O9 B l答：气体分配盘(gas distribution plate) $ U; q, u8 I0 EGDP 有何作用？ 9 z9 j0 p# z! f: j: 答：均匀地将气体分布于芯片上方 ; T% E8 K. q B+ n何谓 isotropic etch? : I) sK+ F( i2 H2 H5 ( J答：等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率均等 % x- o+ D4 f9 t2 d& x( I何谓 anisotropic etch? 7 S O) V2 I% rf# G答：非等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率少 8 D! 7 U( ( D% ?7 9 A: C5 |何谓 etch 选择比? ! b0 S+ % K5 |, Q1 I! x; ( 答：不同材质之蚀刻率比值 3 U* m a6 _3 Q1 P7 r何谓AEI CD? 7 T1 D+ _2 R# Z! h9 C答：蚀刻后特定图形尺寸之大小,特征尺寸(Critical Dimension) Y* J, U9 F5 s! Y% IF* r何谓CD bias? ( p& % P& K2 r3 . 答：蚀刻CD减蚀刻前黄光CD ; K& B+ 2 T( H: eI: E简述何谓田口式实验计划法? ; g9 Q9 t/ d5 y/ c3 x# r答：利用混合变因安排辅以统计归纳分析 , yNN: A2 o- m H) c* a何谓反射功率? + V( + A; R& ?$ B, k+ h$ x- r/ - i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, ?7 f- - |/ b% V射掉,此反射之量,称为反射功率 6 N w* v. |$ R* |Load Lock 之功能为何? 1 Q% d1 u L W( T3 p# G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3 z3 B! K9 F+ P; 3 Y* W影响. 7 e! g4 c# t0 u2 Y5 I3 G p厂务供气系统中何谓 Bulk Gas ? 6 n3 & r+ j ; m* B7 k7 O答：Bulk Gas 为大气中普遍存在之制程气体, 如 N2, O2, Ar 等. + o1 w4 E; h0 y! u厂务供气系统中何谓Inert Gas? # g0 v0 9 w) t答：Inert Gas 为一些特殊无强烈毒性的气体, 如 NH3, CF4, CHF3, SF6 等. 8 J- I0 Q* x厂务供气系统中何谓Toxic Gas ? 9 L, vn! w( 6 d# P1 t答：Toxic Gas 为具有强烈危害人体的毒性气体, 如 SiH4, Cl2, BCl3 等. T$ l% 9 M: 机台维修时,异常告示排及机台控制权应如何处理? 0 C+ E: w# w; _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 1 9 |4 wi+ I0 b冷却器的冷却液为何功用 ? 4 H& u+ Nh6 G* X答：传导热 ! L3 U6 B2 m% z/ F. b; U3 VEtch之废气有经何种方式处理 ? . S: r+ U2 b4 v$ v, S8 X答：利用水循环将废气溶解之后排放至废酸槽 & G: 4 M/ t+ B- H何谓RPM? ! u C8 j& t6 w* L- X k/ y, C- | t答：即Remote Power Module,系统总电源箱. . d! ; lk6 p2 n. n2 a6 火灾异常处理程序 # C; P: D- N3 _( r, Q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1 x9 y. iz4 T9 S I4 x6 B闭 VMB Valve 并通知厂务. (5) 撤离. 9 hn$ x4 f* G一氧化碳(CO)侦测器警报异常处理程序 5 ( G, s8 A9 |) j w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8 gu7 H. V* A2 m- A/ C知厂务. (4) 进行测漏. : D1 c # D. 0 U+ K4 T高压电击异常处理程序 s j! C9 s7 Cs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4 A+ T% u5 M$ H伤人员 w6 _ U+ o! & pT/C (传送Transfer Chamber) 之功能为何 ? 1 & G: I% w% M+ J% _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. * G7 1 y9 z8 u/ u4 % D8 W机台PM时需佩带面具否 ! JW& w6 K- b! D# q7 m& k答：是,防毒面具 * R. X+ A/ d+ f& P! j$ x. q机台停滞时间过久run货前需做何动作 1 y2 * u- # g$ C7 _) I 0 L答：Seasoning(陈化处理) : U& g8 l5 2 c, 2 m% K, G何谓日常测机 9 S# R# t: d: F( J1 ?0 a4 u答：机台日常检点项目, 以确认机台状况正常 # I) _8 w) C# e! Z9 - r# E( Y3 f6 J# P何谓WAC (Waferless Auto Clean) + Q0 E+ |( Y5 DS- J答：无wafer自动干蚀刻清机 ! s7 H# r. i5 K i- i9 P; A) D何谓Dry Clean 4 c/ hb1 : M8 2 D; M答：干蚀刻清机 3 J% S; Q; P: L. e8 u6 _ G0 C日常测机量测etch rate之目的何在? 5 y; H. I% s6 E3 q& B( 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 1 S P% H( z- k/ F0 # B操作酸碱溶液时,应如何做好安全措施? % q1 D7 x& m. * G, q Z$ N. t9 ?3 S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5 w1 O5 G- 5 o, A, N7 x+ y$ 之需(3) 操作区备有吸酸棉及隔离带 5 l: z: k0 s) LO如何让chamber达到设定的温度? ; N7 X. N4 U- Z2 Q4 答：使用heater和 chiller 4 h# 6 k7 Q3 O9 u6 OChiller之功能为何? & b* k( _3 f: A7 h* L% z答：用以帮助稳定chamber温度 8 B4 V4 f# S0 Yf如何在chamber建立真空? ! x9 + 9 v* _; Q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)- X0 L b9 G- W8 5 当圧力到达100mT寺再以turbo pump 抽真空至1mT以下 ! 5 2 h+ G: f# C真空计的功能为何? & 5 ? W, y# D6 m5 j* s% R答：侦测chamber的压力,确保wafer在一定的压力下 process & q4 f; v6 J# ?5 D C6 ZVTransfer module 之robot 功用为何? : n% y3 i: |3 V0 k答：将wafer 传进chamber与传出chamber之用 9 m; * + ; _6 p P何谓MTBC? (mean time between clean) ) + p7 T2 T3 I答：上一次wet clean 到这次wet clean 所经过的时间 * ! U% 3 p1 S k1 ? X( PRF Generator 是否需要定期检验? ( O4 W6 pw& E F5 A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 4 E% L; s3 D. q: n( c为何需要对etch chamber温度做监控? . M6 M) P3 F& R6 Q答：因为温度会影响制程条件;如etching rate/均匀度