一、爐管使用規範

~ 高溫及低壓水平爐管 ~ 基本操作手冊

湯淵富 2009.2.19

大綱

一、爐管使用規範

二、爐管個別原理及作用

三、爐管的實際操作

一、爐管使用規範

01.欲操作爐管之研究生或同仁均須通過考核。

02.欲考核爐管者，須先考核通過(1)wet-bench (2)n&k 薄膜測厚儀。

03.使用爐管須確實填寫使用紀錄簿。

04.製程結束至收取爐管內之晶片時間不可超過15分鐘，違規將取消使用資格四個月。

05.合格使用人員若將機台使用卡外借他人使用，取消使用資格四個月。

06.嚴禁進爐管之晶片，若違規經查獲，必處以最嚴厲之懲戒。

a.未經wet-bench 清洗、旋乾(新的晶片亦須清洗)。

b.晶片Run 過非NDL 之機台。

c.未去光阻、含Ⅲ-Ⅴ族、破片(Annealing退火爐管除外)。

d.含金屬(如經後段PECVD，CMP..製程之晶片) (Annealing退火爐管除外)。

07.使用者須於前一天先行預約，一根爐管一天最多以使用一次為原則。

08.使用完需將擋片放入正確的回收盒，違者嚴懲。

Wet/Dry-Oxide Tube

‧

當所需氧化層厚度很厚，且對氧化層電性要求不高時，濕式氧化法氧化

速率較快，可節省製程時間，主要的應用如LOCOS 的Field Oxide(5500Å)。

Si + H2O Æ SiO2 + 2H2

二、爐管個別原理及作用

‧

乾式氧化法長出的Oxide 具較佳氧化層電性，且所需厚度不厚時，都可 用乾式氧化來製作。如Gate Oxide及Pad Oxide(300Å )。

Si +O2 Æ SiO2

POLY Silicon Tube

‧ 沈積溫度580℃以上為Poly-Silicon，若溫度小於580℃為amorphous-Silicon。

‧ 多晶矽是介於單晶矽與amorphous-Silicon的一種純矽，由多種不同Crystal Orientation 的Single Crystal of Silicon Grains組成之純矽物質。

‧ 多晶矽經由LPCVD沉積，本身的Resistivity 很高，可做為IC設計上的

Resistor。經Heavily Doped後的Polysilicon，電阻率降到500~1200μΩ-cm 之 間，可以成為IC 元件的導電材料，如閘極。

SiH4 Æ Si + 2H2

Annealing Tube

‧ 唯一可以進金屬，破片的爐管。

‧ 退火並非沉積薄膜製程，是利用適當之熱處理條件使發生回復

再結晶與晶 粒成長之過程。

‧ 若金屬導線為鋁時，溫度不可超過450 ℃ 以避免金屬融化。

‧

此Tube可選擇通入氣體種類有:O

,Ar,N

,惟通入量之單位為 SLM (liter/minute)

,故製程階段O2,Ar通入量勿超過6SLM ,以避免浪費與氣體於製程階段耗盡

三、爐管的實際操作

•標準操作程序&操作介面認識

•晶片取放之方式與製程注意事項

標準操作程序&操作介面認識

1.先準備清潔過之晶片。

2.查看爐管是否可正常運轉中。

3.電腦點取欲使用的爐管。

閒置中 禁止點選 使用中

4.認清楚所進入之Tube。 5.點選REMOTE操作。

點選QUIT

回欲選擇使用進入之

Tube畫面

6.點選REMOTE FUNCTION。 7.選取START RUN操作。

8.選取所需之RECIPE再點選Open。 9.由上往下依序點選OK確定後再點選START。

1

4 2

製程中

Rem. Time:全部製程距離結束剩下的時間 El. Time:全部製程已經執行的時間

Rem. Time:製程某步驟距離結束剩下的時間 El. Time:製程某步驟已經執行的時間

管內溫度 管壁溫度 設定溫度

選取之 製程名稱

10.記清楚全部製程結束所需時間並於於爐管出來前五分鐘便至爐管區等候。

製程氣體種類 流量設定值與實際值

11.用n&k量測成長薄膜的厚度。

12.填寫爐管記錄簿之日期、Run number、製程名稱、操作員… 等欄 位。

13.在爐管記錄簿上填寫厚度與時間以及機台狀況是否正常。

14.待BOAT-IN 程式執行完畢，登出web機台登入系統。

記 錄 簿

晶片取放之方式與製程注意事項

Wet/Dry Oxide

1.檔片隨製程wafer進出。

2.檔片取用需放在正確的檔片盒與爐管。

3.退火爐管製程不需檔片。

Poly Silicon

4.利用皮尺將承載wafer之 晶舟擺放於Tube之均溫位置。

Fork(晶舟提取器)外圍為quartz(玻璃製品)，不使用時需朝上避免磨損。

Right

Wrong

1.Wet/Dry Oxide : Twin Rod Type 2.Wafer Boat : Quartz

3.檔片於均勻擺放之製程wafer前後各 放3~5片即可(每片晶片間隔1~2格)。

4.晶圓亮面一律朝向管口外。

1.Poly Silicon : Paddle Type 2.Wafer Boat : SiC

3.檔片於均勻擺放之製程wafer前後各 放3~5片即可(每片晶片間隔3~4格) 。

4.晶圓亮面一律朝向管口內。

注意:為避免爐管BOAT-OUT時間過久，擺放晶片的動作需在十五分鐘內完成。

Bubbler溫度(26.7 ℃)

1.Run Wet Oxide 製程需加 DI Water入水瓶

(勿超過黃色液位)(注意!!不可將水滴落在溫控器上) 2.瓶蓋已經確實塞住,勿強行拔除

3.旋開螺帽後勿將石英玻璃管抽出以免破損

4.超過0.5μm

~

6.待Boat In 過程進行並裝填好DI Water之後即可將 Bubbler之加熱電源按下

7.製程完成後務必將水加到黃色液位,並將加熱電源取消

1.紅色鍵按下即開始加熱 (紅燈亮起)

2.紅色鍵再按下即停止加熱

Run POLY Silicon Tube 注意事項

1、使用前，請先確認真空PUMP(在爐 管後方)是否有在運轉。

2、如果真空PUMP有亮紅燈，請通知工程 師處理。

3、BOAT-IN過程後需注意真空值，

當Tube pressure抽到1mBar左右 Vacuum真空值(mTorr)才會開始下 降，此時才可離開。

單位:mTorr