半导体名词解释.docx

1、半导体名词解释1.何谓 PIE? PIE 的主要工作是什幺?答：Process Integration Engineer（工艺整合工程师）, 主要工作是整 合各部门的资源, 对工艺持续进行改善, 确保产品的良率（yield）稳定良好。2.200mm，300mm Wafer 代表何意义?答：8 吋硅片 （wafer） 直径为 200mm , 直径为 300mm 硅片即 12 吋.3.目前中芯国际现有的三个工厂采用多少 mm 的硅片（wafer）工艺？未来北 京的 Fab4（四厂）采用多少 mm 的 wafer 工艺？答：当前 13 厂为 200mm（8 英寸）的 wafer, 工艺水平已达0.1

2、3um 工艺。未来北京厂工艺 wafer 将使用 300mm（12 英寸）。4.我们为何需要 300mm?答：wafer size 变大，单一 wafer 上的芯片数（chip）变多，单位成本 降低200 300 面积增加 2.25 倍 , 芯片数目约增加 2.5 倍5.所谓的 0.13 um 的工艺能力（technology）代表的是什幺意义？ 答：是指工厂的工艺能力可以达到 0.13 um 的栅极线宽。当栅 极的线宽做的越小时，整个器件就可以变的越小，工作速度也越快。6.从 0.35um-0.25um-0.18um-0.15um-0.13um 的 technology 改变又代表 的是什幺

3、意义？答：栅极线的宽（该尺寸的大小代表半导体工艺水平的高低） 做的越小时，工艺的难度便相对提高。从 0.35um - 0.25um - 0.18um - 0.15um - 0.13um 代表着每一个阶段工艺能力的提升。7.一般的硅片（wafer）基材（substrate）可区分为 N,P 两种类型（type）,何谓 N, P-type wafer?答：N-type wafer 是指掺杂 negative元素（5价电荷元素，例如：P、As）的硅片, P-type 的 wafer 是指掺杂 positive 元素（3 价电荷元素, 例如：B、 In）的硅片。8.工厂中硅片（wafer）的制造过程可

4、分哪几个工艺过程（module）？ 答：主要有四个部分：DIFF（扩散）、TF（薄膜）、PHOTO（光刻）、 ETCH （ 刻蚀 ） 。 其中 DIFF 又包 括 FURNACE（ 炉管） 、 WET（ 湿刻） 、 IMP（ 离 子 注入）、RTP（快速热处理）。TF 包括 PVD（物理气相淀积）、CVD（化学气相淀积） 、CMP（化学机械研磨）。硅片的制造就是依据客户的要求， 不断的在不同工艺过程（module）间重复进行的生产过程，最后再利用电性的测 试，确保产品良好。9.一般硅片的制造常以几 P 几 M 及光罩层数（mask layer）来代表硅片工艺的 时间长短，请问几 P 几 M 及

5、光罩层数（mask layer）代表什幺意义？ 答：几 P 几 M 代表硅片的制造有几层的 Poly（ 多晶硅 ） 和几层的 metal（金属导线）.一般 0.15um 的逻辑产品为 1P6M（ 1 层的 Poly 和 6 层的 metal）。而 光罩层数（mask layer）代表硅片的制造必需经过几次的 PHOTO（光刻）.10.Wafer 下线的第一道步骤是形成 start oxide 和 zero layer? 其中 start oxide 的目的是为何？答：不希望有机成分的光刻胶直接碰触 Si 表面。2在 laser 刻号过程中 , 亦可避免被产生的粉尘污染。11.为何需要 zero

6、 layer? 答：芯片的工艺由许多不同层次堆栈而成的, 各层次之间以zero layer 当做对准的基准。12.Laser mark 是什幺用途? Wafer ID 又代表什幺意义?答：Laser mark 是用来刻 wafer ID, Wafer ID 就如同硅片的身份证 一样,一个 ID 代表一片硅片的身份。13.一般硅片的制造(wafer process)过程包含哪些主要部分？答：前段( frontend ) - 元器件 (device) 的制造过程。2后段(backend)-金属导线的连接及护层(passivation)14.前段(frontend)的工艺大致可区分为那些部份?答：

7、STI 的形成 ( 定义 AA 区域及器件间的隔离 ) 阱区离子注入(well implant)用以调整电性3栅极(poly gate)的形成4源/漏极(source/drain)的形成 硅化物(salicide)的形成15.STI 是什幺的缩写? 为何需要 STI?答：STI: Shallow Trench Isolation(浅沟道隔离)，STI 可以当做两 个组件(device)间的阻隔, 避免两个组件间的短路.16.AA 是哪两个字的缩写? 简单说明 AA 的用途?答：Active Area, 即有源区，是用来建立晶体管主体的位置所在，在 其上形成源、漏和栅极。两个 AA区之间便是以

8、STI来做隔离的。17.在 STI 的刻蚀工艺过程中，要注意哪些工艺参数？ 答： STI etch (刻蚀)的角度；2STI etch 的深度；3STI etch 后的 CD 尺寸大小控制。(CD control, CD=critical dimension)18.在 STI 的形成步骤中有一道 liner oxide(线形氧化层), liner oxide 的特性功能为何？答： Liner oxide 为 1100C, 120 min 高温炉管形成的氧化层， 其功能为：1修补进 STI etch 造成的基材损伤；2将 STI etch 造成的 etch 尖角给于圆化( corner roun

9、ding)。19.一般的阱区离子注入调整电性可分为那三道步骤? 功能为何？答：阱区离子注入调整是利用离子注入的方法在硅片上形成所 需要的组件电子特性，一般包含下面几道步骤：1Well Implant ：形成 N,P 阱区；2Channel Implant：防止源/漏极间的漏电；3Vt Implant：调整 Vt（阈值电压）。20.一般的离子注入层次（Implant layer）工艺制造可分为那几道步骤?答：一般包含下面几道步骤： 光刻（Photo）及图形的形成；2离子注入调整；3离子注入完后的 ash （plasma（等离子体）清洗）4光刻胶去除（PR strip）21.Poly（多晶硅）栅极

10、形成的步骤大致可分为那些?答： Gate oxide（ 栅极氧化层 ） 的沉积；2Poly film 的沉积及 SiON（在光刻中作为抗反射层的物质）的沉积）；3Poly 图形的形成（Photo）；4Poly 及 SiON 的 Etch；5Etch 完后的 ash（ plasma（等离子体）清洗）及光刻胶去除（PR strip）； Poly 的 Re-oxidation（二次氧化）。22.Poly（多晶硅）栅极的刻蚀（etch）要注意哪些地方？答： Poly 的 CD（ 尺寸大小控制；2避免 Gate oxie 被蚀刻掉，造成基材（substrate）受损.23.何谓 Gate oxide （

11、栅极氧化层）? 答：用来当器件的介电层，利用不同厚度的 gate oxide ,可调节栅极 电压对不同器件进行开关24.源/漏极（source/drain）的形成步骤可分为那些?答： LDD 的离子注入（ Implant ）；2Spacer 的形成；3N+/P+IMP 高浓度源/ 漏极（S/D） 注入及快速热处理（RTA ： Rapid Thermal Anneal）。25.LDD 是什幺的缩写? 用途为何?答：LDD: Lightly Doped Drain. LDD 是使用较低浓度的源/漏极, 以 防止组件产生热载子效应的一项工艺。26.何谓 Hot carrier effect （热载流

12、子效应）? 答：在线寛小于 0.5um 以下时 , 因为源 / 漏极间的高浓度所产生 的高电场,导致载流子在移动时被加速产生热载子效应 , 此热载子效应会对 gate oxide 造成破坏, 造成组件损伤。27.何谓 Spacer? Spacer 蚀刻时要注意哪些地方？ 答：在栅极 （Poly） 的两旁用 dielectric（介电质）形成的侧壁， 主要由 Ox/SiN/Ox 组成。蚀刻 spacer 时要注意其 CD 大小，profile（剖面轮廓）， 及 remain oxide（ 残留氧化层的厚度 ）28.Spacer 的主要功能?答：使高浓度的源 / 漏极与栅极间产生一段 LDD 区域

13、 ;2作为 Contact Etch 时栅极的保护层。29.为何在离子注入后, 需要热处理（ Thermal Anneal）的工艺?答：为恢复经离子注入后造成的芯片表面损伤 ;2使注入离子扩散至适当的深度;3使注入离子移动到适当的晶格位置。30.SAB 是什幺的缩写? 目的为何？答：SAB ：Salicide block, 用于保护硅片表面，在 RPO （ResistProtect Oxide） 的保护下硅片不与其它 Ti, Co 形成硅化物（salicide）31.简单说明 SAB 工艺的流层中要注意哪些?答：SAB 光刻后（photo），刻蚀后（etch）的图案（特别是小块区域）。要确定有

14、完整的包覆（block）住必需被包覆（block）的地方。2remain oxide （残留氧化层的厚度）。32.何谓硅化物（ salicide）?答：Si 与 Ti 或 Co 形成 TiSix 或 CoSix, 一般来说是用来降低接触 电阻值（Rs, Rc）。33.硅化物（salicide）的形成步骤主要可分为哪些?答： Co（ 或 Ti）+TiN 的沉积；2第一次 RTA（快速热处理）来形成 Salicide。3将未反应的 Co（Ti）以化学酸去除。4第二次 RTA （用来形成Ti 的晶相转化, 降低其阻值）。34.MOS 器件的主要特性是什幺？ 答：它主要是通过栅极电压（Vg）来控制源，

15、漏极（S/D）之间电 流，实现其开关特性。35.我们一般用哪些参数来评价 device 的特性？答：主要有 Idsat 、Ioff、Vt 、Vbk（breakdown）、Rs 、Rc；一 般要求 Idsat、Vbk （breakdown）值尽量大， Ioff、Rc 尽量小，Vt、Rs 尽量接 近设计值.36.什幺是 Idsat?Idsat 代表什幺意义？ 答：饱和电流。也就是在栅压 （Vg） 一定时，源 / 漏 （Source/Drain） 之间流动的最大电流.37.在工艺制作过程中哪些工艺可以影响到 Idsat?答：Poly CD（多晶硅尺寸）、Gate oxide Thk（栅氧化层厚度）、

16、AA（有源 区）宽度、Vt imp.条件、LDD imp.条件、N+/P+ imp. 条件。38.什幺是 Vt? Vt 代表什幺意义？ 答：阈值电压（Threshold Voltage），就是产生强反转所需的 最小电压。当栅极电压 VgVt 时, MOS 处于关的状态，而 Vg=Vt 时，源/漏之 间便产生导电沟道，MOS 处于开的状态。39.在工艺制作过程中哪些工艺可以影响到 Vt?答：Poly CD、Gate oxide Thk. （栅氧化层厚度）、AA（有源区）宽度及 Vt imp.条件。40.什幺是 Ioff? Ioff 小有什幺好处 答：关态电流，Vg=0 时的源、漏级之间的电流，一

17、般要求此电 流值越小越好。Ioff 越小, 表示栅极的控制能力愈好, 可以避免不必要的漏电 流（省电）。41.什幺是 device breakdown voltage?答：指崩溃电压（击穿电压），在 Vg=Vs=0 时，Vd所能承受的最大电 压，当 Vd 大于此电压时，源、漏之间形成导电沟道而不受栅压的影响。在器件 越做越小的情况下，这种情形会将会越来越严重。42.何谓 ILD? IMD? 其目的为何？答： ILD ：Inter Layer Dielectric, 是用来做 device 与 第 一层 metal 的隔离（isolation），而 IMD：Inter Metal Dielect

18、ric，是用来 做 metal 与 metal 的隔离（ isolation ）. 要注意 ILD 及 IMD 在 CMP 后的厚度控 制。43.一般介电层 ILD的形成由那些层次组成？答： SiON 层沉积 （ 用来避免上层 B,P 渗入器件 ） ；2BPSG （掺有硼、磷的硅玻璃）层沉积；3PETEOS （等离子体增强正硅酸乙脂）层沉积； 最后再经 ILD Oxide CMP（SiO2 的化学机械研磨）来做平坦化。44.一般介电层 IMD 的形成由那些层次组成？答： SRO 层沉积 （ 用来避免上层的氟离子往下渗入器件 ） ； HDP-FSG （掺有氟离子的硅玻璃）层沉积 ;3PE-FSG

19、 （等离子体增强 , 掺有氟离子的硅玻璃）层沉积； 使用 FSG的目的是用来降低 dielectric k值, 减低金属层间的寄生电容。 最后再经 IMD Oxide CMP（SiO2 的化学机械研磨）来做平坦化。45.简单说明 Contact（CT）的形成步骤有那些?答：Contact 是指器件与金属线连接部分，分布在 poly 、AA 上。1Contact 的 Photo （光刻）；2Contact 的 Etch 及光刻胶去除 （ash & PR strip） ；3Glue layer （粘合层）的沉积；4CVD W （钨）的沉积5W-CMP 。46.Glue layer（粘合层）的沉积所

20、处的位置、成分、薄膜沉积方法是什幺？答：因为 W 较难附着在 Salicide 上,所以必须先沉积只 Glue layer 再沉积 WGlue layer 是为了增强粘合性而加入的一层。主要在 salicide 与 W（CT）、W（VIA） 与 metal 之间 , 其成分为 Ti 和 TiN, 分别采用 PVD 和 CVD 方式制作。47.为何各金属层之间的连接大多都是采用 CVD 的 W-plug（钨插塞）?答： 因为 W 有较低的电阻； W 有较佳的 step coverage（ 阶梯覆盖能力 ） 。48.一般金属层（metal layer）的形成工艺是采用哪种方式?大致可分为那些步骤?

21、答： PVD （ 物理气相淀积 ） Metal film 沉积 光刻 (Photo) 及图形的形成；3Metal film etch 及 plasma( 等离子体 ) 清洗(此步驺为连序工艺，在同一个 机台内完成，其目的在避免金属腐蚀)4Solvent 光刻胶去除。49.Top metal 和 inter metal 的厚度，线宽有何不同?答：Top metal通常要比inter metal厚得多，0.18um工艺中inter metal 为 4KA, 而 top metal 要 8KA. 主要是因为 top metal 直接与外部电路相接，所承 受负载较大。一般 top metal 的线宽也

22、比 inter metal 宽些。50.在量测 Contact /Via(是指 metal 与 metal 之间的连接) 的接触窗开的好不好时, 我们是利用什幺电性参数来得知的?答：通过Contact 或Via的 Rc值，Rc值越高，代表接触窗的电阻越 大, 一般来说我们希望 Rc 是越小越好的。51.什幺是 Rc? Rc 代表什幺意义？ 答：接触窗电阻，具体指金属和半导体( contact )或金属和金 属(via)，在相接触时在节处所形成的电阻，一般要求此电阻越小越好。52.影响 Contact (CT) Rc 的主要原因可能有哪些?答： ILD CMP 的厚度是否异常；CT 的 CD 大

23、小；3CT 的刻蚀过程是否正常；4接触底材的质量或浓度(Salicide，non-salicide)；5CT 的 glue layer(粘合层)形成；6CT 的 W-plug。53.在量测 Poly/metal 导线的特性时, 是利用什幺电性参数得知?答：可由电性量测所得的spacing & Rs 值来表现导线是否异常。54.什幺是 spacing?如何量测?答：在电性测量中，给一条线(poly or metal)加一定电压，测量与此 线相邻但不相交的另外一线的电流，此电流越小越好。当电流偏大时代表导线间 可能发生短路的现象。55.什幺是 Rs?答：片电阻(单位面积、单位长度的电阻)，用来量测

24、导线的导电情况 如何。一般可以量测的为 AA(N+,P+), poly & metal.56.影响 Rs 有那些工艺?答： 导线 line( AA, poly & metal )的尺寸大小。(CD=critical dimension) 导线 line ( poly & metal )的厚度。3导线 line (AA, poly & metal) 的本身电导性。(在 AA, poly line 时可 能为注入离子的剂量有关)57.一般护层的结构是由哪三层组成?答： HDP Oxide( 高浓度等离子体二氧化硅 ) SRO Oxide ( Silicon rich oxygen 富氧二氧化硅)3

25、SiN Oxide58.护层的功能是什幺?答：使用 oxide 或 SiN 层 , 用来保护下层的线路，以避免与外 界的水汽、空气相接触而造成电路损害。59.Alloy 的目的为何?答： Release 各层间的 stres(s 应力)，形成良好的层与层之间的 接触面 降低层与层接触面之间的电阻。60.工艺流程结束后有一步骤为 WAT，其目的为何?答：WAT(wafer acceptance test), 是在工艺流程结束后对芯片做的电 性测量，用来检验各段工艺流程是否符合标准。(前段所讲电学参数 Idsat, Ioff, Vt, Vbk(breakdown), Rs, Rc 就是在此步骤完成

26、)61.WAT 电性测试的主要项目有那些?答： 器件特性测试； Contact resistant (Rc) ； Sheet resistant (Rs) ；4Break down test ；5电容测试；6Isolation (spacing test) 。62.什么是 WAT Watch 系统? 它有什么功能?答：Watch系统提供PIE工程师一个工具, 来针对不同WAT测试项目, 设置不同的栏住产品及发出 Warning警告标准, 能使 PIE工程师早期发现工艺上 的问题。63.什么是 PCM SPEC?答：PCM (Process control monitor) SPEC 广义而言是

27、指芯片制造过 程中所有工艺量测项目的规格,狭义而言则是指 WAT测试参数的规格。64.当 WAT 量测到异常是要如何处理?答： 查看 WAT 机台是否异常 , 若有则重测之 利用手动机台 Double confirm 检查产品是在工艺流程制作上是否有异常记录4切片检查65.什么是 EN? EN 有何功能或用途?答：由CE发出,详记关于某一产品的相关信息(包括Technology ID,Reticle and some split condition ETC.) 或是客户要求的事项 (包括 HOLD, Split, Bank, Run to complete, Package.), 根据 EN

28、提供信息我们才可以建 立 Process flow 及处理此产品的相关动作。66.PIE 工程师每天来公司需要Check 哪些项目(开门五件事)?答： Check MES 系统 , 察看自己 Lot 情况 处理 in line hold lot.(defect, process, WAT) 分析汇总相关产品 in line 数据 .(raw data & SPC)4分析汇总相关产品 CP test 结果5参加晨会 , 汇报相关产品信息67.WAT 工程师每天来公司需要Check 哪些项目(开门五件事)?答： 检查 WAT 机台 Status 检查及处理 WAT hold lot 检查前一天的

29、retest wafer 及量测是否有异常 是否有新产品要到 WAT 交接事项68.BR 工程师每天来公司需要 Check 哪些项目 （ 开门五件事 ）? 答： Pass down Review urgent case status Check MES issues which reported by module and line Review documentation Review task status69.ROM 是什幺的缩写 ?答： ROM: Read only memory 唯读存储器70.何谓 YE?答： Yield Enhancement 良率改善71.YE 在FAB 中所扮

30、演的角色？答：针对工艺中产生缺陷的成因进行追踪，数据收集与分析， 改善评估等工作。进而与相关工程部门工程师合作提出改善方案并作效果评估。72.YE 工程师的主要任务？答： 降低突发性异常状况。 （Excursion reduction） 改善常态性缺陷状况。 （Base line defect improvement）73.如何 reduce excursion? 答：有效监控各生产机台及工艺上的缺陷现况, defect level 异常升 高时迅速予以查明，并协助异常排除与防止再发。74.如何 improve base line defect? 答：藉由分析产品失效或线上缺陷监控等资料，而发

31、掘重点改善目标。 持续不断推动机台与工艺缺陷改善活动，降低 defect level 使产品良率于稳定 中不断提升75.YE 工程师的主要工作内容？答： 负责生产过程中异常缺陷事故的追查分析及改善工作的 调查与推动。 评估并建立各项缺陷监控 （monitor） 与分析系统。 开发并建立有效率的缺陷工程系统，提升缺陷分析与改善的能力。4协助 module 建立 off-line defect monitor system, 以有效反应生产机台 状况。76.何谓 Defect?答： Wafer 上存在的有形污染与不完美，包括 Wafer 上的物理性异物（如：微尘，工艺残留物，不正常反应生成物）。 化学性污染（如：残留化学药品，有机溶剂）。 图案缺陷（如：Photo 或 etch 造成的异常成象，机械性刮伤变形，厚度不均 匀造成的颜色异常）。4Wafer 本身或制造过程中引起的晶格缺陷。77.Defect 的来源？答： 素材本身：包括 wafer, 气体，纯水，化学药品。 外在环境：包含洁净室