半导体术语含义（四）

151) Ohmic Contact 欧姆式接触

欧姆接触是指金属与半导体的接触，而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻，使得组件操作时，大部分的电压降在于活动区(Active region)而不在接触面。

　      欲形成好的欧姆接触，有二个先决条件：

（1）金属与半导体间有低的界面能障(Barrier Height)

（2）半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧1012 cm-3)

前者可使界面电流中热激发部分(Thermionic Emission)增加;后者则使界面空乏区变窄，电子有更多的机会直接穿透(Tunneling)，而同使Rc阻值降低。

        若半导体不是硅晶，而是其它能量间隙(Energy Cap)较大的半导体(如GaAs)，则较难形成欧姆接触 (无适当的金属可用)，必须于半导体表面掺杂高浓度杂质，形成Metal-n＋-n or Metal-p+-p等结构。

152) OI(Operation Instruction)操作指南

它是我们在操作机台,维护机台等操作情况时的操作手册,它规定了操作的先后顺序。按照操作指南才会保证安全，保证工作的顺利进行。

153) Oil pump

     1.  Oil pump结构:

            Oil temperature controller有很长的lIFetime

            Oil pump中oil的品质对pump有很大影响，油品好，pump抽气能力强，使用时间长

2.  Oil的作用：润滑、降温和密封。

154) ONO（Oxide Nitride Oxide氧化层-氮化层-氧化层）

　      半导体组件，常以ONO三层结构做为介电质 (类似电容器)，以储存电荷，使得数据得以在此处存取。

　       在此氧化层-氮化层-氧化层三层结构，其中氧化层与基晶层的接合较氮化层好，而氮化层居中，则可阻挡缺陷 (如pinhole)的延展，故此三层结构可互补所缺。

155) Oxygen氧气

        无色，无气味，无味道双原子气体。在-183℃液化成浅蓝色的液体，在-218℃固化。在海平面上，空气中约占20%体积的氧，溶于水和乙醇，不可燃，可以助燃。

         在电浆光阻去除中，O2主要用来去除光阻用。

         在电浆干蚀刻中，O2,混入CF4气体中，可增加CF4气体的蚀刻速度。

         目前O2气主要用途在于电浆光阻去除。利用O2在电浆中产生氧的自由基(RADICAL)，与光阻中的有机物反应产生CO2和H2O气体蒸发，达到去除光阻的效果。

156) Outgassing 出气

主要是指剩余的溶剂或水气，来源于未经完全固化的光阻、SOG或其他物质。下图是离子植入时因离子轰击硅片表面的光阻而发生的出气现象。

157) Oxidation 氧化

1）物质原子失去电子的化学反应,也就是物质与氧化合的过程。

2）脱氢,尤指在氧或其它氧化剂作用时脱氢

3）通过增加电负性的比例来改变一种化合物

半导体中热氧化(Oxidation)：在炉管中通入O2(或H2O)与Si反应形成二氧化硅(SiO2 )氧化层

热氧化生长方式：干氧氧化 、水蒸气氧化 、湿氧氧化 、氢氧合成氧化

158) Oxidation Furnace 氧化炉

氧化炉是芯片制造的基础，其主要功用就是对硅片进行氧化制程，生成所需的二氧化硅层。

       扩散炉是集成电路生产工艺中用来对半导体进行掺杂，即在高温条件下将掺杂材料扩散入硅片，从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布，以便建立起不同的电特性区域。

159) Oxide Trapped Charge 氧化层阻陷电荷

Qot,这类电荷没有特定的分布位置，主要是因为芯片过程中的其它制程，如离子植入、电浆蚀刻以及物理气相沉积所引起的电子及电洞，被氧化层内的杂质或未饱和键所扑捉而陷入所造成的。所以带正电或负电则不一定。

160) P磷

自然界元素之一。由15个质子及16个中子所组成。

离子植入的磷离子，是由气体PH3，经灯丝加热分解得到的P+离子，借着Extraction抽出气源室经加速管加速后﹒布植在芯片上。

是一种N-type离子，用做磷植入，S/D植入

161) P Well  P井

在半导体行业里，一般在P-Sub上植入B以形成P-well,以便为后期形成NMOS.

162) Pad Oxide 垫氧化层

在制程中主要是起到缓冲层,一般做为SIN的垫底以抵消SIN的应力，并且阻止光阻污染Si芯片表面。其制程条件为：

       温度：950℃~1100℃;     气体：O2或O2+TDCE(含氯的碳氢化合物)

       压力：接近1ATM;         SiO2厚度：100 Å ~500Å

163) Particle Contamination尘粒污染

        “尘粒污染”：由于芯片制造过程甚为漫长，经过的机器、人为操作处理甚为繁杂，但因机器、人为均或多或少会产生一些尘粒Particle，这些尘粒一旦沾附到芯片上，即会造成污染影响，而伤害到产品品质与良率，此即“尘粒污染”。我们在操作过程中，应时时防着各项尘粒污染来源。

164) Passivation 保护层

为IC最后制程，用以隔绝Device和大气。可分两种材料：a﹒大部分产品以PSG当护层(P Content 2-4%)，b.少部分以PECVD沉积的氮化硅为之。

         因与大气接触，故着重在Corrosion(铝腐蚀)、Crack（龟裂）、Pin Hole(针孔)的防冶。

         除了防止组件为大气中污染的隔绝之外，护层可当作下层Metal层的保护，避免Metal被刮伤。

165) PECVD电浆CVD

         PECVD英文全名为Plasma Enhancement CVD。CVD 化学反应所需的能量可以是热能、光能或电浆。以电浆催化的CVD称做PECVD。PECVD的好处是反应速率快、较低的基板温度及Step Coverage；缺点是产生较大的应力，现Feb内仅利用PECVD做氮化硅护层。

166) PH3,Phosphine 氢化磷

一种半导体工业用气体。

         经灯丝加热供给能量后，可分解成:　P'，PH＋，PH2＋。(及H+)

       通常 P+最大。可由质谙谙场分析出来，做N-type的离子植入用。

167) Phosphoric Acid 磷酸

一种糖浆状或潮解性结晶状三元酸H3PO4,用五氧化二磷水化或通过用硫酸沥取法分解磷酸盐(如磷酸盐矿)得到,主要用于制造肥料和其它磷酸盐,用于金属防锈、糖的精制和软饮料的调味剂.依温度，浓度而定。在20℃ 50及75﹪强度为易流动液体，85﹪为似糖浆，100%酸为晶体。比重1.834，熔点42.35℃。在213﹪失去Y2H2O，形成焦磷酸。溶于水，乙醇，腐蚀铁及合金。对皮肤，眼睛有剌激性，不小心被溅到，可用水冲洗。目前磷酸用于SI3N4的去除，浓度是85﹪，沸点156℃，SI3N4 与SIO2的蚀刻比约为30:1

168) Photo Resist光阻

        "光阻"为有机材料，系利用光线照射，使有机物质进行光化学反应而产生分子结构变化，再使用溶剂使的显像。

目前一般商用光阻主要含二部份(1)高分子树脂(2)光活性物质，依工作原理不同可分为正，负型二类:

LJII7<k  
(2) 负型:光活性物质为Diazlde类，照后生成极不安定的双电子自由基，能与高分子树脂键结，而增加分子量，选择适当溶剂便可区分分子量不同的曝光区与非曝光区。

169) PVD(Physical Vapor Deposition)物理气相沉积

所谓的物理气相沉积（Physical Vapor Deposition），通常简称为（PVD）,就是以物理现象的方式，来进行薄膜沉积的一种技术。在半导体制程的发展上，主要的PVD技术有蒸镀（Evaporation）以及溅镀（Sputter）等两种。前者是借着对被蒸镀物体加热，利用被蒸镀物在高温（接近其熔点）时所具备的饱和蒸气压，来进行薄膜的沉积的；而后者，则是利用电浆所产生的离子，借着粒子对被溅镀物体电极（Electrode）的轰击（Bombardment）,使电浆的气相（Vapor Phase）内具有被镀物的离子（如原子），然后依薄膜的沉积机构，来进行沉积。

170)  PID（Proportional , Integral , Derivation）

PID是一种控制方式。是比例，积分，微分的缩写

171)  Pilot Wafer试作芯片

Pilot Wafer为试作芯片，并非生产芯片 (Prime Wafer)。在操作机器前，为了确定机器是否正常所作的试片，或机器作完维修、保养后所作的测试用芯片均称为Pilot Wafer, 由于Pilot Wafer 所作出来的结果将决定该批的制程条件，故处理Pilot Wafer时， 所抱持的态度必须和处理Prime Wafer一样慎重。

172) Pin Hole 针孔

在光阻制程所谓的针孔，就是在光阻覆盖时，光阻薄膜无法完全盖住芯片表面，而留有细小如针孔般的缺陷，在蚀刻制程时，很可能就被蚀刻穿透，而致芯片的报废。

         在以往使用负光阻制程时，由于负光阻黏稠性较大，覆盖较薄，因此，容易出现针孔，故有些层次(如 Contact)，必须覆盖两次，才能避免针孔的发生。目前制程大多使用正光阻，覆盖较原，已无针孔的问题存在，QC亦不做针孔测试。

173) Piranha Clean过氧硫酸清洗

过氧硫酸 (Peroxymonosulfuric Acid)又称为CARO's acid，其主要由硫酸加双氧水反应生成，反应式如下:

         H2SO4+H2O2 ＜＝＞H2SO5+H2O

  H2SO5为一强氧化剂，可将有机物氧化分解为CO2+H2O，因此在 IC 制程中常用来去除残余的光阻，另外对金属污染及微尘污染也有相当好的清洗效果。

Piranha原意为食人鱼，在这里则是用来形容过氧硫酸与光阻的间的剧烈反应。

174) Planarization 平坦化

平坦化就是把Wafer表面起伏的的介电层外观，加以平坦的一种半导体制程技术。

为什么要进行平坦化？影响黄光制程的精确度和分辨率；影响金属沉积的均匀性；影响金属的Etching

       常见平坦化方法：

        BPSG:利用高温热回流（Flow和Reflow）原理，用于金属层前的平坦化。

        SOG：即SPiN-ON GLASS,利用旋转涂布的原理，达到局部平坦化，常用于0.35um以上制程的金属层间的平坦化。

        CMP：即Chemical Mechanic Polishing,利用化学机械研磨原理，达到全面平坦化，常用于0.35um以下制程。

175) Plasma 等离子体

又称电浆，是一种遭受部分离子化的气体。藉着在两个相对应的金属电极板上施以电压，假如电极板间的气体分子浓度在某一特定区间，电极板表面因离子轰击所产生的二次电子，在电场的作用下，获得足够能量，而与电极板间的气体分子因撞击而进行解离、离子化、及激发等反应，而产生离子原子原子团及更多的电子，以维持电浆内的各粒子的浓度平衡。

176) Plasma Etching电浆蚀刻

       在干蚀刻(Dry Etch)技术中 ，一般多采用电浆蚀刻(Plasma Etching)与活性离子蚀刻(Reactive Ion Etching)，通常电浆蚀刻使用较高的压力(大于200mT)及较小的RF功率，当芯片浸在电浆之中，曝露在电浆的表层原子or分子与电浆中的活性原子接触并发生反应而形成气态生成物而离开晶面造成蚀刻，此类蚀刻即称之为电浆蚀刻。所谓电浆(Plasma)即为气体分子在一电场中被游离成离子(正、负电荷)、电子、及中性基(Radical)等，在纯化学反应中，吾人取中性基为蚀刻因子，在R.I.E时，取活性离子作为蚀刻因子。

177) PM (Preventive Maintenance)定期保养

设备正常运转期间停机，实施定期 (每天、每周、每月或每季等)的设备保养。例如:检修，上油，润滑，更换消耗材等。有良好的PM才能发挥高的设备运转效率，发挥设备最高的使用率。

178) POCl3

一种用做N+扩散用的化合物。

通常以N2为"载气"(Carrier Gas)，带着POCl3和O2 (氧气)一起进入高温炉管，然后产主下列反应：

               4POCl3 + 3O2 → 2P2O5 + 6Cl2

               5P2O5 + 5Si  → 4P + 5SiO2

在反应过程中，磷沉淀于硅表面，同时硅表面亦形成氧化层。

179) Poly-Crystalline 多晶体

如果某纯物质的原子(或分子)的堆积方式不只一种，而是由许多种体积较小，且堆积方面均不同的经晶粒 (Grains)所组成时，这种纯物质结构，我们称之为“多晶体”。Polysilicon便是一种多晶体。

180) Poly Dope

纯的Polysilicon电阻较大,但加入P等Dopant时，Rs可获得较低的值,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。通常其结构都是单晶(单一方向的晶体)。而

Polysilicon也是硅，只是其结构是复晶结构。即其结晶的结构是多方向的，而非单一方向。Polysilicon通常用低压化学气相沉积的方法沉积而得。其主要用途在作MOS的闸极及器件单元的连接。

182) Pressure压力

       气体分子撞击反应室的器壁所产生的力量。气体分子愈少、压力愈低。反之气体分子愈多、压力愈高。

        如压力的大气压力(1 atm)时，表示真空，其压力单位即为真空度。  

        1大气压=latm=760mmHg水银柱压力

        1 Torr (托) = 1/760 atm=lnnHg

        如压力＞大气压力时，即用单位面积所受的重量表示。

        如Kg/cm2，或psi(lb（磅）/in2（吋））。

        一般电浆蚀刻机的压力为5Omillitorr ~ 0.5rorr

       一般使用的气瓶的压力约为5OOpsi~ 2OO0psi。

183) PSG 磷硅玻璃（phosphor-silicate-glass）

是一种含磷的二氧化硅 ，我们现有制程中P的含量为4.25％ 。

       PSG与PESiN一起构成Passivation 。

       作用：防止PESiN有Pin hold使水汽渗透进来。亦可以抵消PESiN的应力。加磷的主要目的

       是吸附杂质。

184) PESIN

用PECVD的方式沉积的SiN ，其与PSG一起构成Passivation。

       作用：防止机械划伤；防止水汽(Moisture )，碱金属离子渗入。

185) Qbd击穿电荷(C/cm2)

表征二氧化硅电特性的参数，用加电流量电压法测得。加1mA至 n sec,如果第n sec电压<20V,则

     Qbd=1mA*(n-1) coul/0.01cm2。

     Qbd>1.0coul/cm2且D0<80时才pass。

186) Recipe

Recipe在字典的解释是医生的处方，厨师的食谱。在IC制程中，则指制程的程序。IC

制造中各个步骤都有不同的要求:如温度要多少?某气体流量多少?反应室的压力多少?等等甚多的参数都是Recipe内容的一部份。

187) Reclaim 再生硅片

半导体晶圆厂内设备进行生产前，均需以测试硅片来量测沉积膜层厚度、电阻率、B/P含量、Particle等制程参数，量测后的测试硅片运用一定次数后通常会报废。但因近几年来欧、美、日等硅片材料制造厂产能吃紧，加上八寸晶圆厂陆续落成，六寸或八寸测试硅片的单价颇高，晶圆厂为节省成本，通常会送至日本或美国再加工，将测试硅片上的粒子与晶层经过蚀刻与磨平程序，可重新回收卖给晶圆厂使用，称为Reclaim Wafer或Recycle Wafer(意为「再生」硅片).

188) Reflow再回流

       回流是IC制程中一种特殊技术。是在沉积BPSG或 BSG。之后，将芯片推入高温炉（850-950

℃）一段时间（20-40min），藉该BPSG高温下的"流动"，使芯片表面变得较平坦。此即回流平坦化技术。当BPSG沉积与热流动完成，且经过接触微影与蚀刻等步骤后，为使将来的金属溅镀能顺利在刚刚定义的接触窗里沉积，通常将硅片送入刚刚的炉管里，以相同或类似的操作参数，进行BPSG的第二度回流，称为再回流。

189) Reliability可靠性

       可靠性实在有很多方法来描述，但我们只针对两个观点来讨论。一般来说，可靠性就是客户

对我们的产品，在他们使用一段很长的时间之后，仍能符合他们的信赖与期待。更精确的描述就是我们的产品在我们所要求的特殊环境的测试，经过一段很长时间之后，仍能确保IC功能，函数的正常操作称之为可靠性合格产品。

测试的项目很多，但总离不开，电压、温度机械应力，湿度及压力等。

190) Resistivity阻值

物理学上定义阻值(Ω，即奥姆)为 R＝ΔV/I

在物体两截面上通以定电流V，量得电压降ΔV，则ΔV /I即为这物体的阻值。

        但在半导体工业上，这样定义阻值并无太大实用价值。我们只关心芯片表面薄薄一层"动作区" (Active Area)的阻值。

于是另外定义一"薄层阻值" (Sheet Resistance)，以四点针测的方法量取ΔV及I(见四点针测一文)。 Rs = ΔV/I   (ΔV /口) 定义为芯片的阻值。      

191) Rework/Scrap/Waive修改/报废/签过

        修改: 分ADI修改，AEI修改

              ADI修改：将光阻去除，重新上新光阻，以定义新的或精确的图形。              

              AEI修改：将己沉积或氧化的厚厚膜或薄层去除，重新沉积或氧化。            

         报废:芯片受污染或流程不合规范上的规定，造成芯片有无良率的可能，则停止流程不继续生产。谓之。  

         签过:当芯片流程至某步骤时，发现图形或规格不合于规范内的规定，但其影响不致使芯片达报废的程度，可由工程师签署，继续流程。

192) RTP 快速热制程( Rapid Thermal Processing )

RTP与炉管最大的差别是: RTP一次只处理一片芯片，但RTP的升温速度够快且均匀。

       有100℃/秒的升温速度。

193) Sacrificial Oxide  牺牲氧化层

作用: 1.去除在 field oxidation过程中，由于Kooi Effect而造成的缺陷.

            2.避免光阻和Si表面直接接触, 造成污染.

            3.并对下一步骤 的离子植入有一定的散射作用，即降低通道效应的影响.

194) Salicide      

自对准金属硅化物 (Self-Aligned Silicide) 的制程简称为Salicide

195) Scanner  扫描装置

离子植入机台中帮助离子束对整片芯片进行植入的装置，称为扫描装置。

196) SEM（Scanning Electron Microscope）扫描式电子显微镜

简称SEM

SEM能力介于光学显微镜与穿透式电子显微镜之间，可用于检验固体试片，由于视野纵深长，可显示清晰三度空间像。

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197) Scrubber刷洗机

1. 在沉积或蚀刻制程之后常会有些微尘落在芯片表面，此种P/D可刷洗去除，避免对良率的伤害。

2. 依照膜的性质，及机台的特性不同，通常我们有下列5种不同刷洗方式:

-去离子水冲洗

-毛刷刷洗

-高压水刷洗

-毛刷加高压水刷洗

-芯片双面刷洗