臺灣博碩士論文加值系統

本文針對半導體製程中的薄膜沉積法之物理氣相沉積進行良率的
探討，影響晶圓良率之微粒，主要源自設備裝置跟製程方面進行良率之
改善。裝置方面，因射頻蝕刻製程中所形成的蝕刻等現象，故採用陶瓷
塗層加工的抗腐蝕的氧化鋁(Al2O3)絕緣環。另外針對物理氣相沉積濺
鍍製程中，將毒化模式之TiN 薄膜，再藉由通入適量之N2(或Ar)進行孔
隙填充以強化TiN 晶界的金屬化製程，使反應槽壁內形成之TiN沉積物
結構穩定減少微粒脫落，進而改善薄膜沉積製程之良率。

致 謝 1
摘 要 2
Abstract 3
第一章 緒 論 10
第二章 參考文獻 13
2.1 晶圓製程 13
2.2電晶體(CMOS)： 15
2.3電晶體(CMOS)導線寬： 15
2.4 接合焊區(Bond pad) 16
2.5 晶粒良率(Die Yield ) 17
2-7 X–ray之能量散佈光譜儀(Energy Dispersive Spectrometers) 21
2.8 四點探針量測 (Four Point Probe) 23
第三章 薄膜沉積導論 25
3.1 沉積原理 25
3.1.1化學氣相沉積( Chemical Vapor Deposition ) 25
3.1.2 物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD) 25
3.2 濺鍍原理 27
3.3 電漿離子(Plasma) 27
3.4濺鍍薄膜形成機制 28
3.4.1 吸附 29
3.4.2 表面遷徙 29
3.4.3 成核 29
3.4.4 核島 29
3.4.5 薄膜成長 30
3.5 直流濺鍍(DC Sputtering) 30
3.6 射頻濺鍍 (RF Sputtering) 32
第四章 濺鍍製程與缺陷探討 33
4.1 晶圓良率分析 33
4.2 濺鍍鋁薄膜機台製程 35
4.2.1 A-Chamber 步驟 : 除氣 (Dual Mode Degas) 35
4.1.2 B-Chamber 步驟 : 預清洗 (Pre clean ) 36
4.1.3 C-Chamber 步驟 : 氬鍍濺 (Argon Sputtering) 36
4.1.4 D-Chamber 步驟 : PVD Ti/ TiN 37
4.1.5 E-Chamber 步驟 : 鋁薄膜 PVD 37
4.1.6 F-Chamber 步驟 : Ti/TiN沉積 37
4.3 薄膜微粒生長來源探討 38
4.3.1預清洗( Pre clean )設備 Stage絕緣環蝕刻現象: 38
4.3.2 PVD Ti/ TiN 製程微粒(Particle)改善 43

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