第五章 研究結果之探討
5.1 SEM cross section、WAT 電性及 CP Yield 之表現
5.1.2 WAT (Wafer Acceptance Test) 電性表現
鎢金屬蝕刻製程裡跟 WAT (Wafer Acceptance Test) 電性參數有 關的參數主要有: 接觸窗阻值(Rc, Contact Resistance ) 及 第一層金屬 橋接值(M1 Brig, Metal 1 bridge)。
接觸窗阻值參數在晶圓電性測試裡的目的，為透過量測接觸窗的 電阻值來評估鎢金屬在接觸窗填洞(W Plug)是否有問題，其量測示意如 圖 38 所示。
圖 38. 接觸窗阻值量測示意
由於在鎢金屬蝕刻過程中可能會導致鎢金屬凹陷及 Key Hole width 變大，在後續金屬層濺鍍時與之接觸的狀況會受影響使接觸窗的 阻抗改變導致電路的功能異常，故需做此量測以確保接觸窗填洞在回 蝕刻後是正常的。
第一層金屬橋接值參數在晶圓電性測試裡的目的，為透過量測第
一層金屬橋接的電阻值來評估在鎢金屬蝕刻後，在氮化汰層上鎢金屬 殘留的狀況，其量測示意如圖 39 所示。
圖 39. 第一層金屬橋接值量測示意
將舊程式(主要反應氣體為 SF6之配方)及新程式(本研究所開發 C3F8 / O2之配方)上線生產後，選定工廠裡某顆大宗主力產品平板顯示 器之驅動 IC(編號 C0416)，收集接觸窗阻值(Rc, Contact Resistance ) 及 第一層金屬橋接值(M1 Brig, Metal 1 bridge) 兩個電性參數的表現(區間 為 2007 年 1 月 ~ 2007 年 5 月) 如圖 40 與 圖 41 所示所示。
圖 40. 產品接觸窗阻值表現
圖 40 中包含了新程式(C3F8配方) 以機台組 1(Group 1): EB-1、
EB-2、EB-3 及 EB-5 所生產的產品與舊程式(SF6配方) 以機台組
2(Group 2): EB-4 所生產的產品在接觸窗阻值方面的表現，從圖中可觀 察到兩組機台組間，在接觸窗阻值的表現並無明顯的差異。
將圖 40 整理成量化表，呈現如表 18 所示:
C0416 WAT_Contact RC
159.5 EB-5
EB-4
Group 2 / SF6 Group 1 / C3F8
160.1 群組平均
160.1 群組平均
160.2 EB-3
159.3 EB-2
160.1 161.3
EB-1
P_Plus_RC_45
機 台 參 數
P_Plus_RC_45
機 台 參 數
159.5 EB-5
EB-4
Group 2 / SF6 Group 1 / C3F8
160.1 群組平均
160.1 群組平均
160.2 EB-3
159.3 EB-2
160.1 161.3
EB-1
P_Plus_RC_45
機 台 參 數
P_Plus_RC_45
機 台 參 數
單位: μΩ
表 18. 接觸窗阻值之量化表
在新程式(C3F8配方) / 機台組 Group1 所得到的接觸窗阻值平均 維持在 160.1μΩ (微歐姆, 1 ×10-6 Ohms)，與舊程式(SF6配方) / 機台 組 Group2 所得到的平均值相同。
而圖 41 所示是包含了新程式(C3F8配方) 同樣以機台組 Group 1 及所生產的產品與舊程式(SF6配方) 以機台組 Group 2 所生產的產品 在第一層金屬橋接值方面的表現，從圖中可觀察到兩組機台組間，在 第一層金屬橋接值的表現也是無明顯的差異。
圖 41. 產品第一層金屬橋接值表現
同樣將圖 41 整理成量化表，呈現如表 19 所示:
C0416 WAT_M1 Bridge
0.01 EB-5
EB-4
Group 2 / SF6 Group 1 / C3F8
群組平均 0.01 群組平均 0.01
0.01 EB-3
0.01 EB-2
0.01 0.01
EB-1
M1_Bri_54
機 台 參 數
M1_Bri_54
機 台 參 數
0.01 EB-5
EB-4
Group 2 / SF6 Group 1 / C3F8
群組平均 0.01 群組平均 0.01
0.01 EB-3
0.01 EB-2
0.01 0.01
EB-1
M1_Bri_54
機 台 參 數
M1_Bri_54
機 台 參 數
單位: nΩ 表 19. 第一層金屬橋接值之量化表
新程式(C3F8配方) / 機台組 Group1 所得到的第一層金屬橋接值 平均維持在 0.01 nΩ (奈歐姆, 1 ×10-9 Ohms)，與舊程式(SF6配方) / 機 台組 Group2 所得到的平均值相同，兩者幾乎為零表示產品第一層金 屬線無短路的顧慮。
通過上述兩電性參數的檢驗，證明了新程式(本研究所開發 C3F8 / O2之配方)上線生產，並不會造成產品在電性方面的影響。