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Tech
Notes
技術專文
3. 研究方法 ④ 進行製程氣反應，通入製程特體
⑤ 關閉製程特氣，通入清理氣體，溫度降溫回壓。
3.1 研究計畫
⑥ 晶舟下降(Boat down)退出爐管，待晶片冷卻後送出晶片。
由於產品良率會隨著晶片生產過程中機台Chamber內的
壓力變化直接影響，其中又以爐管製程機台影響範圍最大及晶
片報廢量為最多，故本次研究計畫透過爐管每道製程動作解析
及整合各多元化系統運算(如 圖4)，比對出LSC可切閥的最佳化
時間，以避免人員盲切造成晶元的不良率及報廢率上昇。
3.2 DIF Furnace製程
3.2.1 製程原理 : 原子層沉積(Atomic Layer Deposition, ALD)
ALD是一種可以將材料一層一層成長的薄膜製程技術，一
般常見的ALD製程由四個步驟組成，以成長材料AB為例(圖5) :
① 首先將含有A成分的化學氣體與基板反應 圖6、爐管製程生產程序圖
② 利用大量惰性氣體(例如氮氣、氬氣)將化學氣體移除
③ 投入含B成分的化學氣體進行反應 3.3 晶元生產過程
④ 再次注入大量惰性氣體將剩餘的化學氣體移除，然後重
每片晶元傳送至爐管製程機台開始生產過程中需經過四
複步驟① [02] 。
道製程步驟且多次循環方式進行ALD推疊方式生產，其中如
圖5所示，機台BOAT Chamber每經過A Pulse或B Pulse製程
階段時，會依據各爐管機台的參數設定進行間斷式N 2 Clean
Purge且透過Dry pump助抽至LSC高溫熱裂後再排至酸性排氣
風管。由於爐管機台生產過程中將大量製程廢氣排至LSC進行
處理，因此LSC長期日已月累的運轉處理下，難免會發生LSC
機台管路內Powder阻塞問題及其他元件出現故障等，如 圖7
所示，其常見的問題皆發生在LSC三相閥件上，會引發LSC入
口壓力不足，進而影響到Dry pump背壓出現異常狀況的發
圖5、原子層沉積流程圖
生。且因設備生產機台滿貨的問題，無法立即將晶元停止或
空檔時間出來，其PM人員常為了快速解決問題及搶快想法的
藉由這四個步驟，含有A成分與B成分的化學氣體在整個 觀念，直接活現作業進行LSC切閥的動作，也因為如此，影響
製程過程中不會相互接觸，因此所有反應只會發生在基板表 機台生產的風險性逐步偏高，然而影響機台生產事情發生，
面，每一次循環的過程僅形成厚度為一層原子的薄膜，也因此 其輕者發生wafer defect問題，嚴重者將造成Wafer scrap。
讓每次鍍膜厚度的精確性達原子級(約0.1nm)的尺度，並具有
極佳均勻性。也因為成長過程被侷限在基板表面，在具有結構
的表面上也能得到很好的覆蓋率與均勻性。
3.2.2 爐管製程步驟
[03]
爐管機台主要控制系統程序如 圖6所示 ，主要步驟程序 :
① 程式開始後，機械手臂傳送檔片(Dummy Wafer)、控片
(Monitor Wafer)、產品等晶片傳入到晶舟(Boat)位置，再將
晶舟送入爐管內(Boat up)。
② 升溫，溫度升到製程溫度，Pump抽氣由MinValved控制
穩壓。 圖7、Tool & LSC壓力關係圖
③ 待溫度與壓力穩定。
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