AnswerQuestion &PIEPIE1. 何谓 PIE? PIE 的主要工作是什幺 ?答： Process Integration Engineer（工艺整合工程师 ）, 主要工作是整合各部 门的资源 , 对工艺持续进行改善 , 确保产品的良率（ yield）稳定良好。2. 200mm，300mm Wafer 代表何意义 ?答： 8吋硅片（wafer）直径为 200mm , 直径为 300mm硅片即 12吋.目前中芯国际现有的三个工厂采用多少 mm的硅片 （wafer）工艺？未来北京3. 的 Fab4（四厂）采用多少 mm的 wafer 工艺？答：当前 13 厂为 200mm（8 英寸 ）的 wafer, 工艺水平已达 0.13um 工艺。 未来北京厂工艺 wafer 将使用 300mm（12 英寸）。4. 我们为何需要 300mm?答： wafer size 变大，单一 wafer 上的芯片数 （chip）变多，单位成本降低 200300 面积增加 2.25倍,芯片数目约增加 2.5 倍5. 所谓的 0.13 um 的工艺能力 （technology）代表的是什幺意义？ 答：是指工厂的工艺能力可以达到 0.13 um 的栅极线宽。当栅极的线宽做 的越小时，整个器件就可以变的越小，工作速度也越快。从 0.35um-0.25um-0.18um-0.15um-0.13um 的 technology改变又代表 的是什幺意义？答：栅极线的宽 （该尺寸的大小代表半导体工艺水平的高低） 做的越小时， 工艺的难度便相对提高。从 0.35um - 0.25um - 0.18um - 0.15um - 0.13um 代表着每一个阶段工艺能力的提升。一般的硅片 （wafer）基材（substrate）可区分为 N,P 两种类型（ type）,何谓 N, P-type wafer?答： N-type wafer 是指掺杂 negative 元素（5 价电荷元素，例如： P、 As） 的硅片 , P-type 的 wafer 是指掺杂 positive 元素 （3 价电荷元素 , 例 如： B、In）的硅片。8. 工厂中硅片（ wafer）的制造过程可分哪几个工艺过程 （module）？ 答：主要有四个部分： DIFF （扩散）、TF（薄膜 ）、PHOTO （光刻）、ETCH （刻蚀）。其中 DIFF 又包括 FURNACE（ 炉管）、WET（ 湿刻）、IMP（离子 注入）、RTP（快速热处理 ）。TF 包括 PVD（物理气相淀积 ）、CVD（ 化学气 相淀积 ） 、CMP（ 化学机械研磨 ）。硅片的制造就是依据客户的要求，不 断的在不同工艺过程（ module）间重复进行的生产过程，最后再利用电 性的测试，确保产品良好。9. 一般硅片的制造常以几 P 几 M 及光罩层数 （mask layer）来代表硅片工艺的 时间长短，请问几 P 几 M 及光罩层数 （mask layer）代表什幺意义？ 答：几P几M 代表硅片的制造有几层的 Poly（多晶硅）和几层的 metal（金属 导线）. 一般 0.15um 的逻辑产品为 1P6M（ 1层的 Poly和6层的 metal）。而 光罩层数（mask layer）代表硅片的制造必需经过几次的 PHOTO（光刻）.Wafer 下线的第一道步骤是形成 start oxide 和 zero layer? 其中 start oxide 10.10. 的目的是为何？ 答：不希望有机成分的光刻胶直接碰触 Si 表面。在 laser 刻号过程中 ,亦可避免被产生的粉尘污染。11. 为何需要 zero layer? 答：芯片的工艺由许多不同层次堆栈而成的 , 各层次之间以 zero layer 当做 对准的基准。12. Laser mark 是什幺用途 ? Wafer ID 又代表什幺意义 ?答： Laser mark 是用来刻 wafer ID, Wafer ID 就如同硅片的身份证一样 , 一个 ID 代表一片硅片的身份。13. 一般硅片的制造 （wafer process过） 程包含哪些主要部分？ 答：前段（ frontend ）- 元器件 （device） 的制造过程。 后段（ backend） - 金属导线的连接及护层（ passivation ）14. 前段（ frontend）的工艺大致可区分为那些部份 ?答： STI 的形成（定义 AA区域及器件间的隔离 ） 阱区离子注入（ well implant）用以调整电性 栅极 （poly gate）的形成源 /漏极（ source/drain）的形成硅化物 （salicide）的形成15. STI 是什幺的缩写 ? 为何需要 STI?答： STI: Shallow Trench Isolation（浅沟道隔离 ），STI 可以当做两个组件 （ device）间的阻隔 , 避免两个组件间的短路 .16. AA 是哪两个字的缩写 ? 简单说明 AA 的用途 ?答： Active Area, 即有源区，是用来建立晶体管主体的位置所在，在其上形成源、漏和栅极。两个 AA 区之间便是以 STI 来做隔离的。17. 在 STI 的刻蚀工艺过程中，要注意哪些工艺参数？ 答： STI etch(刻蚀)的角度； STI etch 的深度； STI etch 后的 CD 尺寸大小控制。 (CD control, CD=critical dimension)在 STI 的形成步骤中有一道 liner oxide(线形氧化层) , liner oxide 的特性 功能为何？答： Liner oxide 为 1100C, 120 min 高温炉管形成的氧化层，其功能为： 修补进 STI etch 造成的基材损伤；将 STI etch 造成的 etch 尖角给于圆化 ( corner rounding)。1625? Nitride110? PAD OxideSubstrate 定义光阻 填入氧化层 HDP Oxide STI CMPe要注意 SiN 的 remain 及 HDP oxide 的 loss这里的 SAC oxide 是在 SiN remove 及 pad oxide remove 后，再重新长过的 oxide19.般的阱区离子注入调整电性可分为那三道步骤 ? 功能为何？答：阱区离子注入调整是利用离子注入的方法在硅片上形成所需要的组件 电子特性，一般包含下面几道步骤：Well Implant ：形成 N,P 阱区； Channel Implant：防止源 /漏极间的漏电； Vt Implant ：调整 Vt （阈值电压）。20. 一般的离子注入层次（ Implant layer）工艺制造可分为那几道步骤 ? 答：一般包含下面几道步骤：光刻 （Photo）及图形的形成； 离子注入调整；离子注入完后的 ash （plasma（等离子体 ）清洗 ） 光刻胶去除（ PR strip）21. Poly（多晶硅）栅极形成的步骤大致可分为那些 ? 答： Gate oxide（栅极氧化层 ）的沉积； Poly film的沉积及 SiON（在光刻中作为抗反射层的物质 ）的沉积）； Poly 图形的形成 （Photo）； Poly及 SiON的 Etch；Etch完后的 ash（ plasma（等离子体 ）清洗）及光刻胶去除（ PR strip）； Poly 的 Re-oxidation（二次氧化）。22. Poly（多晶硅）栅极的刻蚀 （etch）要注意哪些地方？ 答： Poly 的 CD（尺寸大小控制；避免 Gate oxie 被蚀刻掉，造成基材（ substrate）受损 .23. 何谓 Gate oxide （栅极氧化层 ）? 答：用来当器件的介电层，利用不同厚度的 gate oxide 可, 调节栅极电压对 不同器件进行开关栅极电压(Device)基本器件示意漏极电压Source源极Drain 漏极Gate(栅极)栅极电压Gate（栅极）24. 源/漏极 (source/drain)的形成步骤可分为那些 ? 答： LDD 的离子注入( Implant )； Spacer的形成； N+/P+IMP 高浓度源 /漏极 (S/D)注入及快速热处理 (RTA ： RapidThermal Anneal)。25. LDD 是什幺的缩写 ? 用途为何 ?答：LDD: Lightly Doped Drain. LDD是使用较低浓度的源 /漏极 , 以防止组件产生热载子效应的一项工艺形成 SpacerN-WellN+/P+高浓度离子植入26. 何谓 Hot carrier effect (热载流子效应 )?答：在线寛小于 0.5um 以下时 , 因为源/漏极间的高浓度所产生的高电场 , 导致载流子在移动时被加速产生热载子效应 , 此热载子效应会对 gate oxide 造成破坏 , 造成组件损伤。27. 何谓 Spacer? Spacer蚀刻时要注意哪些地方？ 答：在栅极 (Poly)的两旁用 dielectric(介电质)形成的侧壁，主要由 Ox/SiN/Ox 组成。蚀刻 spacer 时要注意其 CD 大小，profile(剖面轮廓 )， 及 remain oxide(残留氧化层的厚度 )28. Spacer的主要功能 ? 答：使高浓度的源 /漏极与栅极间产生一段 LDD 区域 ; 作为 Contact Etch 时栅极的保护层。29. 为何在离子注入后 , 需要热处理 ( Thermal Anneal)的工艺 ? 答：为恢复经离子注入后造成的芯片表面损伤 ; 使注入离子扩散至适当的深度 ; 使注入离子移动到适当的晶格位置。30. SAB 是什幺的缩写 ? 目的为何？答：SAB：Salicide block, 用于保护硅片表面，在 RPO (Resist Protect Oxide) 的保护下硅片不与其它 Ti, Co 形成硅化物 (salicide)31. 简单说明 SAB 工艺的流层中要注意哪些 ?答： SAB 光刻后（ photo），刻蚀后（etch）的图案（特别是小块区域） 。要 确定有完整的包覆（ block）住必需被包覆（ block）的地方。 remain oxide （残留氧化层的厚度 ）。有 RPO 保护的地方32. 何谓硅化物 （ salicide）?答：Si 与 Ti 或 Co 形成 TiSix 或 CoSix, 一般来说是用来降低接触电阻 值（ Rs, Rc）。33. 硅化物 （salicide）的形成步骤主要可分为哪些 ? 答： Co（或 Ti）+TiN 的沉积； 第一次 RTA（快速热处理）来形成 Salicide。 将未反应的 Co（Ti） 以化学酸去除。 第二次 RTA （用来形成 Ti 的晶相转化 , 降低其阻值 ）。34. MOS 器件的主要特性是什幺？ 答：它主要是通过栅极电压（ Vg）来控制源，漏极 （S/D）之间电流，实现其 开关特性。35. 我们一般用哪些参数来评价 device的特性？ 答：主要有 Idsat、Ioff、 Vt