| 探针台 | 2020-01-09 11:42 | ||||||||||||||
半导体术语解释 （七）当MOS组件愈小，信道的长度将随之缩短，电晶体的操作速度将加快，但是，MOS电晶体 的通道长度并不能无限制缩减，当长度缩短到一定的程度之后，各种因通道长度变小所衍生的问题便会发生，这个现象称为“短通道效应”。 202) Selectivity选择性 两种材抖，分别以相同的酸液或电浆作蚀刻其两蚀刻率的比值，谓之: 例如，复晶电浆蚀： 对复晶的蚀刻率为2OO0Å /min (分) 对氧化层的蚀刻率为20OÅ /min (分) 则复晶对氧化层的选择性:S 20OO Å/min  S= ＝10 2OO Å/min 选择性愈高表示蚀刻特性愈好，一般干式蚀刻选择性较化学湿蚀刻为差，吾人取较高的选择性的目的即在于电浆蚀刻专心蚀刻该蚀刻的氧化层，而不会伤害到上层光阻或下层氧化层，以确保蚀刻的完整性。 203) Silicide硅化物 一般称为硅化物 (Silicide)，指耐火金属 (Refratory Metal)的硅化物，如钛 (Ti)、钨(W)、钼 (Mo)等元素硅(Si)结合而成的化合物 (TiSi2、WSi2、MoSi2)。 硅化物应用在组件的目的，主要为降低金属与硅界面、闸极或晶体管串连的阻抗，以增加组件的性能。以钛的硅化物为例，其制造流程如下所示：
204) Silicide金属硅化物 "Silicide"通常指金属硅化物，为金属舆硅的化合物。在微电子工业硅晶集成电路中主要用为： (1) 导体接触(Ohmic Contact) (2) 单向能阻接触(Schottky Barrier Contact) (3) 低阻闸极(Gate Electrode) (4) 组件间通路(Interconnect) 在VLSI(超大型积逞电路)时代中，接面深度及界面接触面积分别降至次微米及1-2平方毫米。以往广泛应用为金属接触的Al，由于严重的穿入半导靠问题，在VLSI中不再适用。再加上其它技术及应用上的需求，金属硅化物在集成电路工业上日益受重视。 用于集成电路中的金属硅化物限于近贵重(Pt，Pd，Co， Ni，…)及高温金属(Ti，W，Mo，Ta)硅化物。 205) Silicon硅 硅--SI (全各SILICON)为自然界元素的一种，亦即我们使用的硅芯片组成元素，在元素周期表中排行14，原子量28.09，以结晶状态存在(重复性单位细胞组成)，每一单位细胞为田一个硅原子在中心，与其它4个等位硅原子所组成的四面体(称为钻石结构)如图标中心原子以其4个外围共价电子与邻近的原子其原形或其价键的结合。硅元素的电子传导特性介于金属导体与绝缘体材料的间(故称半导体材料)，人类可经由温度的变化，能量的激发及杂质渗入后改变其传导特性，再配合了适当的制程步骤，便产生许多重要的电子组件，运用在人类的日常生活中。 206) Silicon Nitride氮化硅 氮化硅是SixNy的学名。这种材料跟二氧化硅有甚多相似处。氮化硅通常用低压化学气相沈积法或电浆化学气相沉积法所生成。 前者所得的薄膜品质较佳，通常作IC隔离氧化技术中的阻隔层，而后者品质稍差，但因其沉积时温度甚低，可以作IC完成主结构后的保护层。 207) Silicon Dioxide 二氧化硅 即SiO2，热氧化生成的二氧化硅其特性是 a) 无定型结构 b) 很容易与硅反应得到 c) 不容于水 d) 好的绝缘性 e) SiO2/Si界面态电荷低 通过不同方式制得的二氧化硅在IC制程中的应用： l 缓冲层（buffer layer） l 隔离层（isolation) l 幕罩层（masking layer） l 介电材料（dielectric） l 保护层（passivation） 208) SOI(Silicon On Insulator) 绝缘层上有硅 SOI“绝缘层上有硅”是指将一薄层硅置于一绝缘衬底上。晶体管将在称之为"SOI" 的薄 层硅上制备。基于SOI结构上的器件将在本质上可以减小结电容和漏电流，提高开关速度， 降低功耗，实现高速、低功耗运行。作为下一代硅基集成电路技术，SOI广泛应用于微电 子的大多数领域，同时还在光电子、MEMS等其它领域得到应用。  209) Siloxane 硅氧烷 硅氧烷是用来与含有Si-O网络相溶的有机溶剂，本身含有有机类的官能基，如CH3和C6H5， 是属于有机性的SOG来源，这些官能基，可以帮助改善这种SOG层的抗裂能力。 210) S.O.G. Spin on Glass旋涂式玻璃 旋制氧化硅 (Spin on Glass)是利用旋制芯片，将含有硅化物的溶液均匀地平涂于芯片上，再利用加热方式与溶剂驱离，并将固体硅化物硬化成稳定的非晶相氧化硅。其简单流程如下: 旋转平涂→加热烧烤→高温硬化 (~450℃)
旋制氧化硅是应用在组件制造中，金属层间的平坦化(Planization)，以增加层与层之间的接合特性，避免空洞的形成及膜的剥裂。 其结构如图表示: 211) Solvent溶剂 1两种物质相互溶解混合成一种均匀的物质时，较少的物质被称为溶质，较多的物质，被称为溶剂。例如:糖溶解于水中．变成糖水，则糖为溶质，水为溶剂，混合的结果，称为溶液。 2 溶剂分有机溶剂与无机溶剂两种: 2-1有机溶剂:分子内含有碳(C)原子的，称为有机溶剂，例如:丙酮 (CH3COCH3),IPA(CH3CHOHCH3) 2-2无机溶剂:分子内不含有碳(C)原子的称为无机溶剂 例如:硫酸(H2SO4)，轻氟酸(HF) 3 在FAB内所通称的溶剂，一般是指有机溶剂而言 212) Source 源极 位于MOS电容器旁，电性与硅底材相反的半导体区，且在上加压。 213) Spacer 间隙壁 隔离闸极与其它两个MOS电极，利用它与闸极所形成的结构，来进行S/D的重掺杂。 214) SPC （Statistical Process Control） 统计，过程，控制英文的缩写，是一种质量管理方法。自制程中搜集资料，加以统计分析，并从分析中发觉异常原因，采取改正行动，使制程恢复正常，保持稳定，并持续不断提升制程能力的方法。 ü 因制程具有变异，故数据会有变异，而有不同的值出现稳定时，其具有某种分配型态 ü 制程为一无限母体，只能以抽样方式，抽取少数的样本，以推测制程母体的情况 ü 故运用 “统计手法” 作为制程分析、管制及改善 的工具。 SPC的目的 Ø 维持正常的制程 (Under Statistical Control) 事先做好应该做的 (标准，系统) – ex：monitor，机台操作程序 制程异常发生能侦测出，并除去之，防止其再发 Ø 能力要足 (Capable Process) 能力指标 提升能力 – 持续改善 (广义) 215) Specification(SPEC) 规范是公司标准化最重要的项目之一，它规定了与生产有关事项的一切细节，包括机台操作，洁净室，设备及保养，材料，工具及配件，品管，可靠性，测试‥‥等等。 IC制造流程复杂，唯有把所有事项巨细靡遗的规范清楚，并确实执行，才可能做好质量管理。所有相关人员尤其是现场操作人员底随时确实遵照规范执行，检讨规范是否合理可行，相关规范是否有冲突，以达自主管理及全员参与标准化的目标。 216) Spike 尖峰 硅在400°C左右对铝有一定的固态溶解度，因此沉积在硅表面上的铝，当制程有经历温度约 400°C以上的步骤时，Si因扩散效应而进入铝，且铝也会回填Si因扩散所遗留下来的空隙，而在铝与硅底材进行接触的部分。 217) Spike TC 针型热电偶 218) Spin Dry 旋干 通过高速旋转产生的离心力把硅片表面水滴驱除 219) SPM （Sulfuric acid , hydrogen-Peroxide Mixing） 用于中CR clean，化学组成是H2SO4+H2O2(120℃)能去除严重有机污染 H2SO4 + H2O2 → H2SO5 + H2O H2SO5 + PR → CO2 + H2O + H2SO4 必须不断补充H2O2 220) Sputtering 溅镀，溅击 利用电浆所产生的离子，借着离子对被溅镀物体电极的轰击，使电浆的气相（Vapor Phase）内具有被镀物的原子或离子，到达芯片表面并进行沉积。 221) Standard Clean: 标准清洗又叫RCA清洗。由SPM/APM/HPM组成，SPM为H2SO4和H2O2以4：1混合，APM为NH4OH和H2O2及D.I. WATER以1：1：5或0.5：1：5的比例混合，HPM为HCL和H2O2及D.I. Water以1：1：6的比例混合。标准清洗可以除去有机物、Particle和金属粒子，使芯片表面达到比较洁净的状态。 222) Step coverage阶梯覆盖能力 表征薄膜沉积时对晶片表面上不同几何结构的覆盖能力，简单地说，即膜层均匀性。如下图，当对表面有阶梯的晶片进行膜层沉积时，因为沉积角度不同等因素，导致洞口膜厚增加速率高于洞壁及洞底，这样的话沉积的膜层将无法完全填入洞中，极有可能造成孔洞（void）. 223) Stress 应力 对固体物体所施与的外力或其本身所承受的内力，称为“应力（stress）”. 224) Substrate 底材 一般而言半导体中提及的Substrate就是指Wafer 225) Target 靶 译意为靶，一般用在金属溅镀(Sputtering) 也就是以某种材料，制造成各种形状，用此靶，当做金属薄膜溅镀的来源。 226) TECN Temporary Engineering Change Notice临时性制程变更通知 临时工程变更通知 (ECN)为工程师为了广泛收集资料，或暂时解决制程问题，而做的制程变更，此一临时性的变更将注明有效期限，以利生产作业。 227) Teflon 铁氟隆 聚四氟乙烯，一种耐酸耐腐蚀耐高温的材料，我们使用的某些cassette、特殊管路等均是用此种材料制得。 228) Tensile Stress 拉伸应力（参照192） 因为热膨胀系数的不同，薄膜与底材产生了应力。当沉积薄膜的热膨胀系数高于底材，冷却后是薄膜承受了一个拉伸应力。 229) TEOS（Tetraethylorthosilicate）  四乙基正硅酸盐，含有硅与碳、氢与氧的有机硅源，化学分子式是Si(OC2H5)4，其沸点较高，常压下约（169℃）。在CVD制程的应用上， TEOS在足够的温度下TEOS进行反应而产生二氧化硅 Si（OC2H5）4 SiO2+4C2H4+2H2O 目前制程此法用来做Spacer 230) TCS 三氯硅烷SiHCl3 231) Thermal Expansion Coefficient 热膨胀系数 反映物质受热膨胀程度的特性。因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀－温度曲线的斜率，瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率，两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示，通常是用长度表示。 232) Thermocouple 热电偶 测量温度之用。有两根不同材质的探头放入被测环境中，得到电压值，再将电压值转变为温度值。 233) Thin Film 薄膜 234) Thin Film Deposition 薄膜沉积 薄膜沉积形成的过程中，不消耗芯片或底材的材质。薄膜沉积两个主要的方向：①物理气象沉积，及②化学气象沉积。前者主要借着物理的现象，而后者主要是以化学反应的方式，来进行薄膜沉积。 235) Thin Film Growth 薄膜成长 底材的表面材质也是薄膜的形成部分元素之一，如：硅的氧化反应（以形成二氧化硅，以做MOS组件的介电材料）便是。 236) Threshold Voltage 启始电压VT 当我们在MOS晶体管的源极（Source）及汲极（Drain）加一个固定偏压后，再开始调整闸极（Gate）对基质（Substrate）的电压，当闸极电压超过某一个值之后，源极和汲极间就会产生电流而导通（Turn on），则我们就称此时的闸极电压称为临界电压（Threshold Voltage）。 *NMOS晶体管的临界电压相对于基质为正。 *PMOS晶体管的临界电压相对于基质为负。 一般在制程上我们会影响临界电压的因素主要有二： 闸极氧化层厚度：Gate Oxide越厚，则Vγ（绝对质）越高。 基质渗杂的浓度：Vγ植入Dose越高，则Vγ越高。 237) Throttle Valve 节流阀 节流阀主要是由一个旋转式阀门及一个用来调整阀门位置的伺服马达所构成，因此只要输入适合的电流，伺服马达便会自动调节阀门的位置来改变节流阀的传导度，以控制真空系统的整体有效抽气速率。 238) Throughput 产能 生产能力，如日产能、月产能、年产能。Through Put为单位工时的产出量，例如某机器每小时生产100片，则称其Through put = l00片/小时。如果每天运作21小时，则每天的Through put为2100片/天。 IC工业系许多昂贵且精密的设备投资，故必须充分利用，维持生产的顺畅，发挥其最大的 效能。故高的Through put为我们评估机器设备的一项很重要的因素之一。除了设备上发挥 其最大产能外，必须要配合人为的力量，如流程安排、故障排除、‥‥等，亦即必须"人机 一体"才能发挥生产的整体效益，达到最高的生产力(Productivity)。 239) Trichloroethane 三氯乙烷 240) Trouble Shooting问题解答 在生产过程，因为4M，即设备、材料、人为、方法等，造成的一切问题而阻碍生产。例如，机器Down机、制程异常…等。工程人员解决以上所发生的问题，使这些"故障"消弭于无形谓之Trouble Shooting。 241) Tungsten 钨 一种金属。用以连接上下两层金属线的中间层，称为“钨插拔”。因为钨的熔点高，热膨胀系数又与硅相当，再加上以CVD法所沉积的钨的内应力并不高，且具备极佳的阶梯覆盖能力，以CVD法来沉积做为插拔用途的金属钨，以成为各VLSI量产厂商的标准制程之一。 242) Ultra High Vacuum 超高真空 在超高真空条件下，单分子层容易形成，并能持续较长时间，这就可以在一个表面尚未被气体污染前，利用这段充分长的时间来研究其表面特性，如摩擦、黏附和发射等；另外，外层空间的能量传输和超高真空的能量传输相似，故超高真空可做空间模拟。 真空度大于10-7Torr ，10-7~10-10 Torr的状态。
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