PVD

1.Target (靶材)是什幺?

答：在PVD中，靶材是用來提供鍍膜（film）的金屬材料.

2.PVD 制程原理為何?

答：在Target與wafer間加之高電位差，此時制程氣體Ar在高位差下解離成Ar+，又因Ar+帶正電被電場吸引而撞向Target，使target產生金屬晶粒因重力作用而掉落至wafer形成film.此種工藝是 PVD.

3.半導體中一般金屬導線材質為何?

答：鵭線(W)/鋁線(Al)/銅線(Cu)

4.在PVD工藝中可以得到那幾種金屬膜?

答：鋁(AL)，鈦(Ti)，氮化鈦(TiN)，鈷( Co).

一般wafer進入 PVD機臺,必須鍍上 鈦/氮化鈦/鋁/鈦/氮化鈦.五層金屬.

鈷的功用為金屬硅化物 (silicide).

5.鈦(Ti)的功用為何?

答：降低金屬接觸阻值

6.氮化鈦(TiN) 的功用為何?

答：1.當作擴散阻障層(diffusion barrier layer)， 阻障鋁與氧化硅之間的擴散.

2.當作粘著層(glue layer)，鎢與氧化硅附著力不好，在二者之間加入氮化鈦可以增加彼此的粘著力

3. 當作反反射層(ARC layer), 為了在微影技術制程中為達到高的分辨率，所以需一層抗反射層鍍膜以減少來自鋁的高反射率.

7.chamber待機一段時間后，為何要做Dummy(檔片)?

答：chamber待機一段時間后，chamber condition (真空，溫度..)有些微變化.若不做dummy，前幾片產品會受到影響.一般是由工藝工程師依照實際狀態，制定待機時間規則，然后由制造部 operator 放入檔片到chamber 鍍膜(其recipe 與產品的recipe相似).經由 dummy后，chamber condition 會恢復正常水準，可以安心生產.

8.為何鋁靶材需要添加少量的銅?

答：電流在鋁金屬層移動時，鋁原子會沿著晶粒界面而移動，若此現象太過劇裂，會導致金屬線斷路，添加少量的銅可以防止鋁線斷線

9既然添加銅可以防止鋁尖峰現像，為何只添加0.5%?

答：太多銅，會造成蝕刻困難(銅的氯化物不易揮發)

10為何PVD的靶材需要冷卻?

答：避免target表面溫度過高，(造成蒸鍍現像，使得金屬film 的質量不穩定)

11為何機臺必須使用冷卻水時，必須控制水質純凈?

答：防止結垢，或絕緣

12為何制程(process)氣體管路必須加熱（ from gas box to chamber）?

答：防止制程氣體冷凝為液體，影響制程.

13何謂PM ?機臺為何要定期PM?

答：PM（preventive maintenance）是預防保養. 按周期對機臺相應的Parts(備品)采取相應的維護或更換措施，為保持機臺性能的穩定，防止制程良率下降，延長機臺及Parts壽命.

(1) 依時程而分，可分為月保養，季保養，年保養.

(2) 依wafer 數量而分，是為數量保養.

14為何工程師做PM時，必須先冷卻加熱器(heater) 至(room temp.)適當的溫度?

答：為了工程師安全及機臺安全

15為何工程師做PM時，chamber必須bake out?

答：為了排氣，防止不純氣體進入film 中，影響制程

16PVD與W-CVD在IC制造中扮演什幺角色?

答：鋁與鎢為金屬層,連通device 與封裝的導線,在二者之間形成通路，電流得以暢通無阻.(attached drawing)

17Bake out 是什幺?

答：工程師做PM時，打開Chamber時，Chamber內部曝露在大氣中，當工程師做完PM時，必須做Bake out，加熱Chamber，將附著在內部的水分子…等氣體趕走，如此一來可提高真空度

18PVD制程中，使用的氣體為何?

答：N2與Ar

19N2與Ar在 PVD制程中，使用的目的為何?

答：Ar被電子離子化后，成為撞擊target的子彈將TARGET的原子打下落在wafer上，N2的目的是氮化target的表面原子.

20為何使用Ar來做PVD濺鍍的氣體來源?

答：1.鈍氣，不易起化學變化

2.質量重 (AMU 40)，濺擊效果好

3.價格便宜

21PVD 的制程壓力為何?

答：2~20 mTorr.

22 PVD 測機項目為什幺?

答：反射率(reflectivity index)，厚度(thickness)，阻值(resistance sheet)，微粒(particle)，均勻度(uniformity)

23 為何機臺測漏，喜歡使用氦氣來檢漏?

答：(1) 氦氣在大氣中的含量很低，避免誤判.

(2) 氦氣滲透力強，很容易檢漏

(3) 氦氣為鈍性氣體，不易造成機臺污染或腐蝕.

24 PVD制程中，鍍膜之前為何需要預先去除原始氧化層?

答：預先去除原始氧化層，讓金屬層之間電阻不會過大以及增加膜與襯底的結合力.

25PVD制程中，為何使用DC power ?

答：使用DC power，再加上通一定的氬氣 （Ar gas），在真空室就會形成等離子體（電漿）。離子體中的離子撞擊TARGET，將TARGET的原子打下落在wafer上而形成金屬film。

26 為何機臺必須使用冷卻水?

答：控制溫度，以防溫度太高，造成機臺破壞

27 Process kit是什幺?

答：在chamber 內部形成遮敝，鍍膜時可以防止膜鍍在chamber 內部.每次PM時將其卸下清洗或更換.

28 為何粗真空pump要使用干式，而不使用油式?

答：防止油微?；亓魑廴镜綑C臺( prevent oil back stream.)

29PVD制程中，使用幾種真空pump?

答：粗真空用Rough pump（機械泵）從大氣壓抽至5mTorr，

高真空用Cryo pump （深冷泵） 從5mTorr抽至10E-9 Torr。

30PVD制程中，如何可以得到高真空?

答：使用高真空泵（pump）.

31在附屬設備方面 local scrubber 的作用為何?

答：因制程中使用到相當多的有害氣體，在將其排至環境前必須作處理，使之有害氣體含量極低，而local scrubber則是負責有害氣體處理的裝置.一般可以分為吸附式，濕式，加熱式.

32在機臺上方粘貼許多警告卷標有何用處?

答：一般警告卷標有顯示危險因子的作用，如高溫，高電壓與腐蝕液體….對不熟悉的人提出警告

33機臺日常點檢要注意事項有那些?

答：一般不脫離水，電，氣的點檢，除此之外一些PM life Time(預防保養周期)也是點檢事項

34何謂MFC？

答：Mass flow controller氣體流量控制器;用于控制 反應氣體的流量

35PH試紙測試溶劑 酸性與堿性將顯示何種顏色?

答：酸性為紅色，堿性為藍色

36 人體不慎沾到HF酸(氫氟酸)對人體危害如何?

答：HF會滲入皮膚組織，腐蝕骨頭.

37接觸到HF(氫氟酸)該如何急救?

答：(1) 至沖身洗眼器處，大量沖水15分鐘以上

(2) 到醫務室在患部大量涂抹葡萄酸鈣

(3) 由醫務室人員判斷是否送醫

38接觸到強酸或強堿應如何處理?

答：(1) 至沖身洗眼器處，大量沖水15分鐘以上(硫酸例外)

(2) 到醫務室做適當的處理

(3) 由醫務室人員判斷是否送醫

39接觸到硫酸時應如何處理?

答：(1) 患部立刻用吸酸棉將殘余的硫酸吸出(不可直接沖水，因硫酸遇水會產生熱，導致二次灼傷)

(2) 再至沖身洗眼器處，大量沖水15分鐘以上

(3) 到醫務室做適當的處理

(4) 由醫務室人員判斷是否送醫