黃光蝕刻擴散薄膜介紹

200907261035WAFER四大製程

WAFER四大製程 (應該是五製程)
黃光區(Photo)
蝕刻區(Etch)
薄膜區(Thinfin)
擴散區(Diffusion)
離子植入區(CMP)
半導體製程:
在半導體製造過程中有幾個比較重要的關鍵：
A.擴散→oxidation(氧化)，doping(摻雜)
B.薄膜→CVD(化學氣相沉積)，PVD(物理氣相沉積)
C.微影
D.蝕刻→dry，wet etching
E.化學機械研磨→CMP
首先，從最簡單的Thermal oxidation(熱氧化)說起，
【1】原理 - 在低壓(0.1~10torr)的高溫氧化爐管(oxidation furnace)中利用高純度的Ｏ2或水蒸氣將Si反應成SiO2
【2】方式 - 乾式(dry)氧化 Si O2 → SiO2
濕式(wet)氧化Si 2H2O → SiO2 2H2
【3】機台 - 有分為水平式→5＂wafer以下使用
與垂直式→6＂wafer以上使用(因為機台太佔地球表面積ㄌ= =|||)
【4】結論 - 氧化擴散主要可以分為乾式的氧氣擴散與濕式的水蒸氣擴散，因為成長同樣厚度之氧化層wet成長氧化層所需時間比dry少，但是就電性來說wet通常用來做介電質，而dry則運用於閘極氧化物居多。
而最主要的改變半導體電性而能玩出一大堆的花樣就要靠doping(摻雜)了
【1】方式 - 離子佈值(ion implantaion)
- 擴散(diffusion)
【2】機台 - ion implanation →implantaion
- diffusion →furnace
【3】原理 -

ion implanation

主要是在基板微影完之後，將dopant離子化之後利用電場將它加速至打入基板所需的能量之後，射入Si晶格中改變其電性；其優點在於低溫環境下運作與離子能準確的控制摻雜深度，其較具非等向性。

diffusion

原理同"擴散"篇
【4】結論 - 這兩種方式各有其優缺，但運用上還是將ion implanation運用在細部的摻雜，而diffusion則運用在粗部的製作，只是ion implanation需要退火將其被打亂之晶格回復為poly-Si；而diffusion則是其具有等向性。
哪總會有大刀闊斧的摻雜吧?? 沒錯!!所以就有了磊晶這種東東
磊晶可以分為

CVD(chemical vapor deposition)化學氣相沉積
【1】原理 - 氣相反應物在Si suface發生化學反應，成長我們所要的薄膜
【2】方式 - CVD種類之繁多~方式之奇特~絕不少於天上的星星~但是依反應室(chamber)的電壓及電磁環境還可以簡單的分出下列幾種
1.APCVD(atmospheric pressure)CVD --在一般大氣壓力下就可以沉積大面積粗部的沉積薄膜
2.LPCVD(low pressure)CVD --在0.1~10torr中成長薄膜也就是低壓環境中成長薄膜(如diffusion)
3.PECVD(plasma enhanced)CVD --也就是電漿輔助化學氣相沉積，所需壓力如LPCVD，而溫度也相當低，這種技術在TFT LCD中成長ITO相當重要，而它的低溫也是迷人之處
【3】影響沉積的參數 - Pressure、Temperature、Reactant concentration、Dopants。

PVD(physical vapor deposition)物理氣相沉積
【1】原理 - 氣相反應物沉基在Si surface以成長出所需要的薄膜(無化學反應參與喔!!)
【2】方式 -
1.Sputtering(濺鍍) - 利用電將使Ar產生Ar離子對靶材進行轟擊(bombardment)轟出靶材表面的原子或是原子團，而後吸附在wafer上形成薄膜
2.Evaporation(蒸鍍) - 利用電子束或電阻加熱薄膜材料使其氣化而被wafer表面吸附而形成薄膜
【3】應用 - PVD主要運用在於金屬導線在wafer上的成長使元件能夠經由金線而運作
而簡單比較PVD與CVD的製程可以發現CVD比PVD複雜而且麻煩多了，那位啥還需要CVD咧?
主要在於填洞(gap fill)的能力，因為CVD可以等向性的成長於wafer上，而PVD則沒這麼利害只能非等向性的成長薄膜


網址:http://www2.nsysu.edu.tw/IEE/lou/elec/web/process/semi.htm

國立台灣科技大學電資學士班 NTUST ECE

(本文章由96級 MINSASKY學長提供，文章原載於PTT NTUST-ECE版)

小弟在GG 當輪班設備
相信大家一定多少都有耳聞GG好不好操不操缺不缺人之類的
但真的進去後會發現PTT有些參考就好......真的要親身經歷才會知道

首先先來解釋一下半導體製造業的基本面
因為小弟我實在是進入職場後才真的了解整個半導體業(學校白念了)

半導體產業簡單說其實只有三個:
IC設計→IC製造→IC封裝與測試

上層就是:IC 設計 [ptt稱:豬屎屋(working "design house")]
比較有名氣的就是大小M(好像快合併了)、聯詠、奇景之類的
(參考資料wiki台灣十大IC設計:http://ppt.cc/H87q)

此層之上有fabless 之稱(簡單說就是不用到無塵室)

中層:IC製造
台積電TSMC、聯電UMC、格羅方德....

下層:封裝與測試
日月光、頎邦、矽品、南茂.............一大堆

__________________簡單分析結束__________________________

接著要來解釋IC製造有啥東西?

大家應該都有聽說過四大製程
蝕刻(etch)、黃光(litho)、擴散(diffusion)、薄膜(thin film)
簡單說敝公司就也真的分成這四大部門，但還是有很多細分

我待的是薄膜所以就先解釋薄膜
●薄膜分CVD、PVD、CMP
CVD:化學氣相沉積
PVD:物理氣相沉積
CMP:化學機械研磨(dog218跟我一樣是CMP 他說這個部門是清潔隊)

對CVD和PVD有興趣的得自行google一下
他的細部製程我不是很了解

CMP簡單說就是磨晶圓，因為晶圓會長film，長完會不平整
我們就是負責把他磨平整好讓下一層可以長得好好的

●擴散分兩個:diffusion 和 Ion Implantater(離子植入)

●蝕刻有分乾蝕刻的跟濕蝕刻

●黃光=顯影就是把IC設計好的圖印在晶圓上

大家應該都會聽到GG最缺的有哪幾種:設備、製程、廠務、製造課長
設備跟製程是分在四大module(我們稱某道製程為module)裡面的
如果你想當所謂的"製程整合"他不屬於這四大製程喔

以下簡單解釋各職缺的工作內容:

設備的學歷標準比較低，人數也最多也最缺
平常的工作有
1.保養照顧機台(所謂PM:Preventive Maintenance)
PM又分很多種有想知道的再問我吧.........
2.值班:所謂的拿值班手機
每天都會值班，值班的人就要照顧你所屬的機台
如果今天機台都不alarm，今天值班就比較輕鬆
所以值班有好有壞
3.Trouble shooting :就是解決機台的問題

製程: 學歷要求比較高，沒聽說有學士當製程的(說不定很老的有)
工作內容大概是(沒當過也不是很了解)
1.照顧你家的貨
2.增進你家製程的良率
3.看很多圖分析有的沒的
所以通常製程會待在辦公室用電腦用一整天
有時也會進無塵室(Fab)看一下機台或抓log之類的

還有一種職缺叫做助工(設備助理工程師)
學歷要求比設備要低
他們的工作幾乎就是PM了
但是上下班都蠻準時的 時間到可以走人。
說實在也蠻爽的，但$$比設備少就是了

製程整合(別稱:lot owner)
簡單說就是貨的主人
他必須了解全部的製程,你跟你的貨就是息息相關
你要保證他順利出貨。
阿實際內容我就不清楚了
平常是很少會遇到製程整合啦(遇到就不是什麼好事)

廠務:
廠務也分很多種:管水的管電的管氣體的很多
實際工作內容我就不清楚了，大概就是哪邊有漏有壞掉要去修之類的

製造課長:(帶線課長)
就是管線上小姐(先生?)的
我們所謂的MFG(製造部)他們組織幾乎跟四大module相呼應
主要內容就是要讓貨能順利到達機台run
網路上有一篇:大公司小課長。 大家可以google來看看
應該是雖不中亦不遠矣(文章是好幾年前的,現在裡面變怎樣我也不清楚)

以上都是大家比較常見的職缺和內容

___________________________喘息線___________________________

以下解說幾個不負責任的迷思

四大製程毒性分析?
黃光>蝕刻>擴散>薄膜
理論上應該是這樣
但是實際上要看你接觸的時間長短和保護措施的完善與否
越毒的通常你平常碰都碰不到
真要碰時應該也會弄到非常非常OK才敢讓你碰
公司根本就不太想發生所謂的工安意外
所以個人是覺得毒性應該不用太care(個人意見)

部門操不操?
有人說上面的順序越後面越爽
其實不然
我覺得我的部門操爆了!!
可是你沒待過怎麼知道別部門爽不爽?操不操
這真的是見仁見智，要待過才知道
我只能說CMP是相較其他設備，待fab時間較長的
因為機台alarm沒立即弄好的話,那機台裡面的wafer大概就掰掰了
我是蠻常看到有些其他部門的機台叫了一整天都沒人來理的~

GG到底好不好?
PTT總說裡面的人想走外面的人想進?
事實是這樣沒錯!但是呢敢說走就走的又有幾個
所以大家都是喊一喊
真的不適應的就會很快就走了(我進公司半年目前走一個早我1~2個月)

說到這裡...............................................

有人會想進GG嗎????
想試試看的的可以找我內部推薦，哈哈哈
(老闆要履歷是真的，GG缺人也是真的，
跟啥獎金沒關係，那獎金的條件有點嚴苛也不多
沒人會為了那個要很多履歷........下班休息都來不及了)
BTW $$跟板上說的差不多，之後就要看個人造化
所以能念菸酒所就去念吧，如果你想走半導體(苛妓業)的話
因為很多東西都是以底薪下去算比例的..................

免不了要說以上都我夢到的

個人的誠心建議:
想進什麼產業其實要有自己的想法
你了解產業結構就會知道你想進哪一塊
電子業還分多，我解釋的只是單純半導體業
你可以走光電可以走power可以走太陽能
很多有的沒的
進去後有熱忱真的蠻重要的，雖然是一句廢話
能從工作中找到熱忱也是一條路

下次有時間再PO 求職心得

PO這文是希望學弟妹能簡單了解半導體跟GG
在求職or求學的路上可以比較清楚一點點點點點

有問題可以問我唷~~~我很樂意回答

本文僅給電資班的學弟妹參考~
沒經過原PO同意，不可轉載
拜託拜託!!!!!!