半導(dǎo)體術(shù)語含義(四)151) Ohmic Contact 歐姆式接觸 歐姆接觸是指金屬與半導(dǎo)體的接觸,而其接觸面的電阻值遠(yuǎn)小于半導(dǎo)體本身的電阻,使得組件操作時(shí),大部分的電壓降在于活動(dòng)區(qū)(Active region)而不在接觸面。 欲形成好的歐姆接觸,有二個(gè)先決條件: (1)金屬與半導(dǎo)體間有低的界面能障(Barrier Height) (2)半導(dǎo)體有高濃度的雜質(zhì)摻入(N ≧1012 cm-3) 前者可使界面電流中熱激發(fā)部分(Thermionic Emission)增加;后者則使界面空乏區(qū)變窄,電子有更多的機(jī)會(huì)直接穿透(Tunneling),而同使Rc阻值降低。 若半導(dǎo)體不是硅晶,而是其它能量間隙(Energy Cap)較大的半導(dǎo)體(如GaAs),則較難形成歐姆接觸 (無適當(dāng)?shù)慕饘倏捎?,必須于半導(dǎo)體表面摻雜高濃度雜質(zhì),形成Metal-n+-n or Metal-p+-p等結(jié)構(gòu)。 152) OI(Operation Instruction)操作指南 它是我們?cè)诓僮鳈C(jī)臺(tái),維護(hù)機(jī)臺(tái)等操作情況時(shí)的操作手冊(cè),它規(guī)定了操作的先后順序。按照操作指南才會(huì)保證安全,保證工作的順利進(jìn)行。 153) Oil pump 1. Oil pump結(jié)構(gòu): Oil temperature controller有很長(zhǎng)的lIFetime Oil pump中oil的品質(zhì)對(duì)pump有很大影響,油品好,pump抽氣能力強(qiáng),使用時(shí)間長(zhǎng) 2. Oil的作用:潤滑、降溫和密封。 154) ONO(Oxide Nitride Oxide氧化層-氮化層-氧化層) 半導(dǎo)體組件,常以O(shè)NO三層結(jié)構(gòu)做為介電質(zhì) (類似電容器),以儲(chǔ)存電荷,使得數(shù)據(jù)得以在此處存取。 在此氧化層-氮化層-氧化層三層結(jié)構(gòu),其中氧化層與基晶層的接合較氮化層好,而氮化層居中,則可阻擋缺陷 (如pinhole)的延展,故此三層結(jié)構(gòu)可互補(bǔ)所缺。 155) Oxygen氧氣 無色,無氣味,無味道雙原子氣體。在-183℃液化成淺藍(lán)色的液體,在-218℃固化。在海平面上,空氣中約占20%體積的氧,溶于水和乙醇,不可燃,可以助燃。 在電漿光阻去除中,O2主要用來去除光阻用。 在電漿干蝕刻中,O2,混入CF4氣體中,可增加CF4氣體的蝕刻速度。 目前O2氣主要用途在于電漿光阻去除。利用O2在電漿中產(chǎn)生氧的自由基(RADICAL),與光阻中的有機(jī)物反應(yīng)產(chǎn)生CO2和H2O氣體蒸發(fā),達(dá)到去除光阻的效果。 156) Outgassing 出氣 主要是指剩余的溶劑或水氣,來源于未經(jīng)完全固化的光阻、SOG或其他物質(zhì)。下圖是離子植入時(shí)因離子轟擊硅片表面的光阻而發(fā)生的出氣現(xiàn)象。 157) Oxidation 氧化 1)物質(zhì)原子失去電子的化學(xué)反應(yīng),也就是物質(zhì)與氧化合的過程。 2)脫氫,尤指在氧或其它氧化劑作用時(shí)脫氫 3)通過增加電負(fù)性的比例來改變一種化合物 半導(dǎo)體中熱氧化(Oxidation):在爐管中通入O2(或H2O)與Si反應(yīng)形成二氧化硅(SiO2 )氧化層 熱氧化生長(zhǎng)方式:干氧氧化 、水蒸氣氧化 、濕氧氧化 、氫氧合成氧化 158) Oxidation Furnace 氧化爐 氧化爐是芯片制造的基礎(chǔ),其主要功用就是對(duì)硅片進(jìn)行氧化制程,生成所需的二氧化硅層。 擴(kuò)散爐是集成電路生產(chǎn)工藝中用來對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜,即在高溫條件下將摻雜材料擴(kuò)散入硅片,從而改變和控制半導(dǎo)體內(nèi)雜質(zhì)的類型、濃度和分布,以便建立起不同的電特性區(qū)域。 159) Oxide Trapped Charge 氧化層阻陷電荷 Qot,這類電荷沒有特定的分布位置,主要是因?yàn)樾酒^程中的其它制程,如離子植入、電漿蝕刻以及物理氣相沉積所引起的電子及電洞,被氧化層內(nèi)的雜質(zhì)或未飽和鍵所撲捉而陷入所造成的。所以帶正電或負(fù)電則不一定。 160) P磷 自然界元素之一。由15個(gè)質(zhì)子及16個(gè)中子所組成。 離子植入的磷離子,是由氣體PH3,經(jīng)燈絲加熱分解得到的P+離子,借著Extraction抽出氣源室經(jīng)加速管加速后﹒布植在芯片上。 是一種N-type離子,用做磷植入,S/D植入 161) P Well P井 在半導(dǎo)體行業(yè)里,一般在P-Sub上植入B以形成P-well,以便為后期形成NMOS. 162) Pad Oxide 墊氧化層 在制程中主要是起到緩沖層,一般做為SIN的墊底以抵消SIN的應(yīng)力,并且阻止光阻污染Si芯片表面。其制程條件為: 溫度:950℃~1100℃; 氣體:O2或O2+TDCE(含氯的碳?xì)浠衔? 壓力:接近1ATM; SiO2厚度:100 Å ~500Å 163) Particle Contamination塵粒污染 “塵粒污染”:由于芯片制造過程甚為漫長(zhǎng),經(jīng)過的機(jī)器、人為操作處理甚為繁雜,但因機(jī)器、人為均或多或少會(huì)產(chǎn)生一些塵粒Particle,這些塵粒一旦沾附到芯片上,即會(huì)造成污染影響,而傷害到產(chǎn)品品質(zhì)與良率,此即“塵粒污染”。我們?cè)诓僮鬟^程中,應(yīng)時(shí)時(shí)防著各項(xiàng)塵粒污染來源。 164) Passivation 保護(hù)層 為IC最后制程,用以隔絕Device和大氣。可分兩種材料:a﹒大部分產(chǎn)品以PSG當(dāng)護(hù)層(P Content 2-4%),b.少部分以PECVD沉積的氮化硅為之。 因與大氣接觸,故著重在Corrosion(鋁腐蝕)、Crack(龜裂)、Pin Hole(針孔)的防冶。 除了防止組件為大氣中污染的隔絕之外,護(hù)層可當(dāng)作下層Metal層的保護(hù),避免Metal被刮傷。 165) PECVD電漿CVD PECVD英文全名為Plasma Enhancement CVD。CVD 化學(xué)反應(yīng)所需的能量可以是熱能、光能或電漿。以電漿催化的CVD稱做PECVD。PECVD的好處是反應(yīng)速率快、較低的基板溫度及Step Coverage;缺點(diǎn)是產(chǎn)生較大的應(yīng)力,現(xiàn)Feb內(nèi)僅利用PECVD做氮化硅護(hù)層。 166) PH3,Phosphine 氫化磷 一種半導(dǎo)體工業(yè)用氣體。 經(jīng)燈絲加熱供給能量后,可分解成: P',PH+,PH2+。(及H+) 通常 P+最大。可由質(zhì)諳諳場(chǎng)分析出來,做N-type的離子植入用。 167) Phosphoric Acid 磷酸 一種糖漿狀或潮解性結(jié)晶狀三元酸H3PO4,用五氧化二磷水化或通過用硫酸瀝取法分解磷酸鹽(如磷酸鹽礦)得到,主要用于制造肥料和其它磷酸鹽,用于金屬防銹、糖的精制和軟飲料的調(diào)味劑.依溫度,濃度而定。在20℃ 50及75﹪強(qiáng)度為易流動(dòng)液體,85﹪為似糖漿,100%酸為晶體。比重1.834,熔點(diǎn)42.35℃。在213﹪失去Y2H2O,形成焦磷酸。溶于水,乙醇,腐蝕鐵及合金。對(duì)皮膚,眼睛有剌激性,不小心被濺到,可用水沖洗。目前磷酸用于SI3N4的去除,濃度是85﹪,沸點(diǎn)156℃,SI3N4 與SIO2的蝕刻比約為30:1 168) Photo Resist光阻 "光阻"為有機(jī)材料,系利用光線照射,使有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生分子結(jié)構(gòu)變化,再使用溶劑使的顯像。 目前一般商用光阻主要含二部份(1)高分子樹脂(2)光活性物質(zhì),依工作原理不同可分為正,負(fù)型二類:
(2) 負(fù)型:光活性物質(zhì)為Diazlde類,照后生成極不安定的雙電子自由基,能與高分子樹脂鍵結(jié),而增加分子量,選擇適當(dāng)溶劑便可區(qū)分分子量不同的曝光區(qū)與非曝光區(qū)。 169) PVD(Physical Vapor Deposition)物理氣相沉積 所謂的物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition),通常簡(jiǎn)稱為(PVD),就是以物理現(xiàn)象的方式,來進(jìn)行薄膜沉積的一種技術(shù)。在半導(dǎo)體制程的發(fā)展上,主要的PVD技術(shù)有蒸鍍(Evaporation)以及濺鍍(Sputter)等兩種。前者是借著對(duì)被蒸鍍物體加熱,利用被蒸鍍物在高溫(接近其熔點(diǎn))時(shí)所具備的飽和蒸氣壓,來進(jìn)行薄膜的沉積的;而后者,則是利用電漿所產(chǎn)生的離子,借著粒子對(duì)被濺鍍物體電極(Electrode)的轟擊(Bombardment),使電漿的氣相(Vapor Phase)內(nèi)具有被鍍物的離子(如原子),然后依薄膜的沉積機(jī)構(gòu),來進(jìn)行沉積。 170) PID(Proportional , Integral , Derivation) PID是一種控制方式。是比例,積分,微分的縮寫 171) Pilot Wafer試作芯片 Pilot Wafer為試作芯片,并非生產(chǎn)芯片 (Prime Wafer)。在操作機(jī)器前,為了確定機(jī)器是否正常所作的試片,或機(jī)器作完維修、保養(yǎng)后所作的測(cè)試用芯片均稱為Pilot Wafer, 由于Pilot Wafer 所作出來的結(jié)果將決定該批的制程條件,故處理Pilot Wafer時(shí), 所抱持的態(tài)度必須和處理Prime Wafer一樣慎重。 172) Pin Hole 針孔 在光阻制程所謂的針孔,就是在光阻覆蓋時(shí),光阻薄膜無法完全蓋住芯片表面,而留有細(xì)小如針孔般的缺陷,在蝕刻制程時(shí),很可能就被蝕刻穿透,而致芯片的報(bào)廢。 在以往使用負(fù)光阻制程時(shí),由于負(fù)光阻黏稠性較大,覆蓋較薄,因此,容易出現(xiàn)針孔,故有些層次(如 Contact),必須覆蓋兩次,才能避免針孔的發(fā)生。目前制程大多使用正光阻,覆蓋較原,已無針孔的問題存在,QC亦不做針孔測(cè)試。 173) Piranha Clean過氧硫酸清洗 過氧硫酸 (Peroxymonosulfuric Acid)又稱為CARO's acid,其主要由硫酸加雙氧水反應(yīng)生成,反應(yīng)式如下: H2SO4+H2O2 <=>H2SO5+H2O H2SO5為一強(qiáng)氧化劑,可將有機(jī)物氧化分解為CO2+H2O,因此在 IC 制程中常用來去除殘余的光阻,另外對(duì)金屬污染及微塵污染也有相當(dāng)好的清洗效果。 Piranha原意為食人魚,在這里則是用來形容過氧硫酸與光阻的間的劇烈反應(yīng)。 174) Planarization 平坦化 平坦化就是把Wafer表面起伏的的介電層外觀,加以平坦的一種半導(dǎo)體制程技術(shù)。 為什么要進(jìn)行平坦化?影響黃光制程的精確度和分辨率;影響金屬沉積的均勻性;影響金屬的Etching 常見平坦化方法: BPSG:利用高溫?zé)峄亓鳎‵low和Reflow)原理,用于金屬層前的平坦化。 SOG:即SPiN-ON GLASS,利用旋轉(zhuǎn)涂布的原理,達(dá)到局部平坦化,常用于0.35um以上制程的金屬層間的平坦化。 CMP:即Chemical Mechanic Polishing,利用化學(xué)機(jī)械研磨原理,達(dá)到全面平坦化,常用于0.35um以下制程。 175) Plasma 等離子體 又稱電漿,是一種遭受部分離子化的氣體。藉著在兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的金屬電極板上施以電壓,假如電極板間的氣體分子濃度在某一特定區(qū)間,電極板表面因離子轟擊所產(chǎn)生的二次電子,在電場(chǎng)的作用下,獲得足夠能量,而與電極板間的氣體分子因撞擊而進(jìn)行解離、離子化、及激發(fā)等反應(yīng),而產(chǎn)生離子原子原子團(tuán)及更多的電子,以維持電漿內(nèi)的各粒子的濃度平衡。 176) Plasma Etching電漿蝕刻 在干蝕刻(Dry Etch)技術(shù)中 ,一般多采用電漿蝕刻(Plasma Etching)與活性離子蝕刻(Reactive Ion Etching),通常電漿蝕刻使用較高的壓力(大于200mT)及較小的RF功率,當(dāng)芯片浸在電漿之中,曝露在電漿的表層原子or分子與電漿中的活性原子接觸并發(fā)生反應(yīng)而形成氣態(tài)生成物而離開晶面造成蝕刻,此類蝕刻即稱之為電漿蝕刻。所謂電漿(Plasma)即為氣體分子在一電場(chǎng)中被游離成離子(正、負(fù)電荷)、電子、及中性基(Radical)等,在純化學(xué)反應(yīng)中,吾人取中性基為蝕刻因子,在R.I.E時(shí),取活性離子作為蝕刻因子。 177) PM (Preventive Maintenance)定期保養(yǎng) 設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間停機(jī),實(shí)施定期 (每天、每周、每月或每季等)的設(shè)備保養(yǎng)。例如:檢修,上油,潤滑,更換消耗材等。有良好的PM才能發(fā)揮高的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率,發(fā)揮設(shè)備最高的使用率。 178) POCl3 一種用做N+擴(kuò)散用的化合物。 通常以N2為"載氣"(Carrier Gas),帶著POCl3和O2 (氧氣)一起進(jìn)入高溫爐管,然后產(chǎn)主下列反應(yīng): 4POCl3 + 3O2 → 2P2O5 + 6Cl2 5P2O5 + 5Si → 4P + 5SiO2 在反應(yīng)過程中,磷沉淀于硅表面,同時(shí)硅表面亦形成氧化層。 179) Poly-Crystalline 多晶體 如果某純物質(zhì)的原子(或分子)的堆積方式不只一種,而是由許多種體積較小,且堆積方面均不同的經(jīng)晶粒 (Grains)所組成時(shí),這種純物質(zhì)結(jié)構(gòu),我們稱之為“多晶體”。Polysilicon便是一種多晶體。 180) Poly Dope 純的Polysilicon電阻較大,但加入P等Dopant時(shí),Rs可獲得較低的值,以符合器件的要求。 181) Polysilicon 多晶硅 硅(Silicon)是IC制造的主要原料之一。通常其結(jié)構(gòu)都是單晶(單一方向的晶體)。而 Polysilicon也是硅,只是其結(jié)構(gòu)是復(fù)晶結(jié)構(gòu)。即其結(jié)晶的結(jié)構(gòu)是多方向的,而非單一方向。Polysilicon通常用低壓化學(xué)氣相沉積的方法沉積而得。其主要用途在作MOS的閘極及器件單元的連接。 182) Pressure壓力 氣體分子撞擊反應(yīng)室的器壁所產(chǎn)生的力量。氣體分子愈少、壓力愈低。反之氣體分子愈多、壓力愈高。 如壓力的大氣壓力(1 atm)時(shí),表示真空,其壓力單位即為真空度。 1大氣壓=latm=760mmHg水銀柱壓力 1 Torr (托) = 1/760 atm=lnnHg 如壓力>大氣壓力時(shí),即用單位面積所受的重量表示。 如Kg/cm2,或psi(lb(磅)/in2(吋))。 一般電漿蝕刻機(jī)的壓力為5Omillitorr ~ 0.5rorr 一般使用的氣瓶的壓力約為5OOpsi~ 2OO0psi。 183) PSG 磷硅玻璃(phosphor-silicate-glass) 是一種含磷的二氧化硅 ,我們現(xiàn)有制程中P的含量為4.25% 。 PSG與PESiN一起構(gòu)成Passivation 。 作用:防止PESiN有Pin hold使水汽滲透進(jìn)來。亦可以抵消PESiN的應(yīng)力。加磷的主要目的 是吸附雜質(zhì)。 184) PESIN 用PECVD的方式沉積的SiN ,其與PSG一起構(gòu)成Passivation。 作用:防止機(jī)械劃傷;防止水汽(Moisture ),堿金屬離子滲入。 185) Qbd擊穿電荷(C/cm2) 表征二氧化硅電特性的參數(shù),用加電流量電壓法測(cè)得。加1mA至 n sec,如果第n sec電壓<20V,則 Qbd=1mA*(n-1) coul/0.01cm2。 Qbd>1.0coul/cm2且D0<80時(shí)才pass。 186) Recipe Recipe在字典的解釋是醫(yī)生的處方,廚師的食譜。在IC制程中,則指制程的程序。IC 制造中各個(gè)步驟都有不同的要求:如溫度要多少?某氣體流量多少?反應(yīng)室的壓力多少?等等甚多的參數(shù)都是Recipe內(nèi)容的一部份。 187) Reclaim 再生硅片 半導(dǎo)體晶圓廠內(nèi)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)前,均需以測(cè)試硅片來量測(cè)沉積膜層厚度、電阻率、B/P含量、Particle等制程參數(shù),量測(cè)后的測(cè)試硅片運(yùn)用一定次數(shù)后通常會(huì)報(bào)廢。但因近幾年來歐、美、日等硅片材料制造廠產(chǎn)能吃緊,加上八寸晶圓廠陸續(xù)落成,六寸或八寸測(cè)試硅片的單價(jià)頗高,晶圓廠為節(jié)省成本,通常會(huì)送至日本或美國再加工,將測(cè)試硅片上的粒子與晶層經(jīng)過蝕刻與磨平程序,可重新回收賣給晶圓廠使用,稱為Reclaim Wafer或Recycle Wafer(意為「再生」硅片). 188) Reflow再回流 回流是IC制程中一種特殊技術(shù)。是在沉積BPSG或 BSG。之后,將芯片推入高溫爐(850-950 ℃)一段時(shí)間(20-40min),藉該BPSG高溫下的"流動(dòng)",使芯片表面變得較平坦。此即回流平坦化技術(shù)。當(dāng)BPSG沉積與熱流動(dòng)完成,且經(jīng)過接觸微影與蝕刻等步驟后,為使將來的金屬濺鍍能順利在剛剛定義的接觸窗里沉積,通常將硅片送入剛剛的爐管里,以相同或類似的操作參數(shù),進(jìn)行BPSG的第二度回流,稱為再回流。 189) Reliability可靠性 可靠性實(shí)在有很多方法來描述,但我們只針對(duì)兩個(gè)觀點(diǎn)來討論。一般來說,可靠性就是客戶 對(duì)我們的產(chǎn)品,在他們使用一段很長(zhǎng)的時(shí)間之后,仍能符合他們的信賴與期待。更精確的描述就是我們的產(chǎn)品在我們所要求的特殊環(huán)境的測(cè)試,經(jīng)過一段很長(zhǎng)時(shí)間之后,仍能確保IC功能,函數(shù)的正常操作稱之為可靠性合格產(chǎn)品。 測(cè)試的項(xiàng)目很多,但總離不開,電壓、溫度機(jī)械應(yīng)力,濕度及壓力等。 190) Resistivity阻值 物理學(xué)上定義阻值(Ω,即奧姆)為 R=ΔV/I 在物體兩截面上通以定電流V,量得電壓降ΔV,則ΔV /I即為這物體的阻值。 但在半導(dǎo)體工業(yè)上,這樣定義阻值并無太大實(shí)用價(jià)值。我們只關(guān)心芯片表面薄薄一層"動(dòng)作區(qū)" (Active Area)的阻值。 于是另外定義一"薄層阻值" (Sheet Resistance),以四點(diǎn)針測(cè)的方法量取ΔV及I(見四點(diǎn)針測(cè)一文)。 Rs = ΔV/I (ΔV /口) 定義為芯片的阻值。 191) Rework/Scrap/Waive修改/報(bào)廢/簽過 修改: 分ADI修改,AEI修改 ADI修改:將光阻去除,重新上新光阻,以定義新的或精確的圖形。 AEI修改:將己沉積或氧化的厚厚膜或薄層去除,重新沉積或氧化。 報(bào)廢:芯片受污染或流程不合規(guī)范上的規(guī)定,造成芯片有無良率的可能,則停止流程不繼續(xù)生產(chǎn)。謂之。 簽過:當(dāng)芯片流程至某步驟時(shí),發(fā)現(xiàn)圖形或規(guī)格不合于規(guī)范內(nèi)的規(guī)定,但其影響不致使芯片達(dá)報(bào)廢的程度,可由工程師簽署,繼續(xù)流程。 192) RTP 快速熱制程( Rapid Thermal Processing ) RTP與爐管最大的差別是: RTP一次只處理一片芯片,但RTP的升溫速度夠快且均勻。 有100℃/秒的升溫速度。 193) Sacrificial Oxide 犧牲氧化層 作用: 1.去除在 field oxidation過程中,由于Kooi Effect而造成的缺陷. 2.避免光阻和Si表面直接接觸, 造成污染. 3.并對(duì)下一步驟 的離子植入有一定的散射作用,即降低通道效應(yīng)的影響. 194) Salicide 自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物 (Self-Aligned Silicide) 的制程簡(jiǎn)稱為Salicide 195) Scanner 掃描裝置 離子植入機(jī)臺(tái)中幫助離子束對(duì)整片芯片進(jìn)行植入的裝置,稱為掃描裝置。 196) SEM(Scanning Electron Microscope)掃描式電子顯微鏡 簡(jiǎn)稱SEM SEM能力介于光學(xué)顯微鏡與穿透式電子顯微鏡之間,可用于檢驗(yàn)固體試片,由于視野縱深長(zhǎng),可顯示清晰三度空間像。
197) Scrubber刷洗機(jī) 1. 在沉積或蝕刻制程之后常會(huì)有些微塵落在芯片表面,此種P/D可刷洗去除,避免對(duì)良率的傷害。 2. 依照膜的性質(zhì),及機(jī)臺(tái)的特性不同,通常我們有下列5種不同刷洗方式: -去離子水沖洗 -毛刷刷洗 -高壓水刷洗 -毛刷加高壓水刷洗 -芯片雙面刷洗 198) Self-Aligned 自對(duì)準(zhǔn) file:///C:\Users\bstc\AppData\Local\Temp\ksohtml1336\wps181.png 例如:自對(duì)準(zhǔn)硅化鈦就是在硅表面濺鍍鈦,再對(duì)硅片進(jìn)行高溫處理,若其下面的膜層是硅則反應(yīng)生成硅化鈦(Ti+2Si TiSi2)、而若是二氧化硅則不反應(yīng),再對(duì)硅片進(jìn)行蝕刻,已反應(yīng)的則留下,未反應(yīng)的被去除,所以自對(duì)準(zhǔn)工藝可以不通過黃光制程,不需幕罩即可進(jìn)行。 (a)-(d)顯示“自行對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物”制程的主要流程 199) Self-Aligned Silicide 自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物 200) Sheet Resistance 片電阻 |
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