半导体名词解释（三）

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2020-2-17 12:20:00 5276 半导体

184) Short Channel Effect 短通道效应

当MOS组件愈小，信道的长度将随之缩短，电晶体的操作速度将加快，但是，MOS电晶体

的通道长度并不能无限制缩减，当长度缩短到一定的程度之后，各种因通道长度变小所衍生的问题便会发生，这个现象称为“短通道效应”。

185) Selectivity选择性

两种材抖，分别以相同的酸液或电浆作蚀刻其两蚀刻率的比值，谓之:

例如，复晶电浆蚀：

对复晶的蚀刻率为2OO0Å /min (分)

对氧化层的蚀刻率为20OÅ /min (分)

则复晶对氧化层的选择性:S

20OO Å/min

S= ＝10

2OO Å/min

选择性愈高表示蚀刻特性愈好，一般干式蚀刻选择性较化学湿蚀刻为差，吾人取较高的选择性的目的即在于电浆蚀刻专心蚀刻该蚀刻的氧化层，而不会伤害到上层光阻或下层氧化层，以确保蚀刻的完整性。

186) Silicide硅化物

一般称为硅化物 (Silicide)，指耐火金属 (Refratory Metal)的硅化物，如钛

(Ti)、钨(W)、钼 (Mo)等元素硅(Si)结合而成的化合物 (TiSi2、WSi2、MoSi2)。

硅化物应用在组件的目的，主要为降低金属与硅界面、闸极或晶体管串连的阻抗，以增加组件的性能。以钛的硅化物为例，其制造流程如下所示：

187) Silicide金属硅化物

"Silicide"通常指金属硅化物，为金属舆硅的化合物。在微电子工业硅晶集成电路中主要用为：

(1) 导体接触(Ohmic Contact)

(2) 单向能阻接触(Schottky Barrier Contact)

(3) 低阻闸极(Gate Electrode)

(4) 组件间通路(Interconnect)

在VLSI(超大型积逞电路)时代中，接面深度及界面接触面积分别降至次微米及1-2平方毫米。以往广泛应用为金属接触的Al，由于严重的穿入半导靠问题，在VLSI中不再适用。再加上其它技术及应用上的需求，金属硅化物在集成电路工业上日益受重视。

用于集成电路中的金属硅化物限于近贵重(Pt，Pd，Co， Ni，…)及高温金属(Ti，W，Mo，Ta)硅化物。

188) Silicon硅

硅--SI (全各SILICON)为自然界元素的一种，亦即我们使用的硅芯片组成元素，在元素周期表中排行14，原子量28.09，以结晶状态存在(重复性单位细胞组成)，每一单位细胞为田一个硅原子在中心，与其它4个等位硅原子所组成的四面体(称为钻石结构)如图标中心原子以其4个外围共价电子与邻近的原子其原形或其价键的结合。硅元素的电子传导特性介于金属导体与绝缘体材料的间(故称半导体材料)，人类可经由温度的变化，能量的激发及杂质渗入后改变其传导特性，再配合了适当的制程步骤，便产生许多重要的电子组件，运用在人类的日常生活中。

189) Silicon Nitride氮化硅

氮化硅是SixNy的学名。这种材料跟二氧化硅有甚多相似处。氮化硅通常用低压化学气相沈积法或电浆化学气相沉积法所生成。

前者所得的薄膜品质较佳，通常作IC隔离氧化技术中的阻隔层，而后者品质稍差，但因其沉积时温度甚低，可以作IC完成主结构后的保护层。

190) Silicon Dioxide 二氧化硅

即SiO2，热氧化生成的二氧化硅其特性是

a) 无定型结构

b) 很容易与硅反应得到

c) 不容于水

d) 好的绝缘性

e) SiO2/Si界面态电荷低

通过不同方式制得的二氧化硅在IC制程中的应用：

l 缓冲层（buffer layer）

l 隔离层（isolation)

l 幕罩层（masking layer）

l 介电材料（dielectric）

l 保护层（passivation）

191) SOI(Silicon On Insulator)绝缘层上有硅

SOI“绝缘层上有硅”是指将一薄层硅置于一绝缘衬底上。晶体管将在称之为"SOI" 的薄

层硅上制备。基于SOI结构上的器件将在本质上可以减小结电容和漏电流，提高开关速度，

降低功耗，实现高速、低功耗运行。作为下一代硅基集成电路技术，SOI广泛应用于微电

子的大多数领域，同时还在光电子、MEMS等其它领域得到应用。

192) Siloxane 硅氧烷

硅氧烷是用来与含有Si-O网络相溶的有机溶剂，本身含有有机类的官能基，如CH3和C6H5，

是属于有机性的SOG来源，这些官能基，可以帮助改善这种SOG层的抗裂能力。

193) S.O.G. Spin on Glass旋涂式玻璃

旋制氧化硅 (Spin on Glass)是利用旋制芯片，将含有硅化物的溶液均匀地平涂于芯片上，再利用加热方式与溶剂驱离，并将固体硅化物硬化成稳定的非晶相氧化硅。其简单流程如下:

旋转平涂→加热烧烤→高温硬化 (~450℃)

旋制氧化硅是应用在组件制造中，金属层间的平坦化(Planization)，以增加层与层之间的接合特性，避免空洞的形成及膜的剥裂。

其结构如图表示:

194) Solvent溶剂

1两种物质相互溶解混合成一种均匀的物质时，较少的物质被称为溶质，较多的物质，被称为溶剂。例如:糖溶解于水中．变成糖水，则糖为溶质，水为溶剂，混合的结果，称为溶液。

2 溶剂分有机溶剂与无机溶剂两种:

2-1有机溶剂:分子内含有碳(C)原子的，称为有机溶剂，例如:丙酮

(CH3COCH3),IPA(CH3CHOHCH3)

2-2无机溶剂:分子内不含有碳(C)原子的称为无机溶剂

例如:硫酸(H2SO4)，轻氟酸(HF)

3 在FAB内所通称的溶剂，一般是指有机溶剂而言

212) Source 源极

位于MOS电容器旁，电性与硅底材相反的半导体区，且在上加压。

213) Spacer 间隙壁

隔离闸极与其它两个MOS电极，利用它与闸极所形成的结构，来进行S/D的重掺杂。

214) SPC （Statistical Process Control）

统计，过程，控制英文的缩写，是一种质量管理方法。自制程中搜集资料，加以统计分析，并从分析中发觉异常原因，采取改正行动，使制程恢复正常，保持稳定，并持续不断提升制程能力的方法。

ü 因制程具有变异，故数据会有变异，而有不同的值出现稳定时，其具有某种分配型态

ü 制程为一无限母体，只能以抽样方式，抽取少数的样本，以推测制程母体的情况

ü 故运用 “统计手法” 作为制程分析、管制及改善的工具。

SPC的目的

Ø 维持正常的制程 (Under Statistical Control)

事先做好应该做的 (标准，系统) – ex：monitor，机台操作程序

制程异常发生能侦测出，并除去之，防止其再发

Ø 能力要足 (Capable Process)

能力指标

提升能力 – 持续改善 (广义)

215) Specification(SPEC)

规范是公司标准化最重要的项目之一，它规定了与生产有关事项的一切细节，包括机台操作，洁净室，设备及保养，材料，工具及配件，品管，可靠性，测试‥‥等等。

IC制造流程复杂，唯有把所有事项巨细靡遗的规范清楚，并确实执行，才可能做好质量管理。所有相关人员尤其是现场操作人员底随时确实遵照规范执行，检讨规范是否合理可行，相关规范是否有冲突，以达自主管理及全员参与标准化的目标。

216) Spike 尖峰

硅在400°C左右对铝有一定的固态溶解度，因此沉积在硅表面上的铝，当制程有经历温度约

400°C以上的步骤时，Si因扩散效应而进入铝，且铝也会回填Si因扩散所遗留下来的空隙，而在铝与硅底材进行接触的部分。

217) Spike TC 针型热电偶

218) Spin Dry 旋干

通过高速旋转产生的离心力把硅片表面水滴驱除

219) SPM （Sulfuric acid , hydrogen-Peroxide Mixing）

用于中CR clean，化学组成是H2SO4+H2O2(120℃)能去除严重有机污染

H2SO4 + H2O2 → H2SO5 + H2O

H2SO5 + PR → CO2 + H2O + H2SO4

必须不断补充H2O2

220) Sputtering 溅镀，溅击

利用电浆所产生的离子，借着离子对被溅镀物体电极的轰击，使电浆的气相（Vapor
Phase）内具有被镀物的原子或离子，到达芯片表面并进行沉积。

221) Standard Clean:

标准清洗又叫RCA清洗。由SPM/APM/HPM组成，SPM为H2SO4和H2O2以4：1混合，APM为NH4OH和H2O2及D.I. WATER以1：1：5或0.5：1：5的比例混合，HPM为HCL和H2O2及D.I. Water以1：1：6的比例混合。标准清洗可以除去有机物、Particle和金属粒子，使芯片表面达到比较洁净的状态。

222) Step coverage阶梯覆盖能力

表征薄膜沉积时对晶片表面上不同几何结构的覆盖能力，简单地说，即膜层均匀性。如下图，当对表面有阶梯的晶片进行膜层沉积时，因为沉积角度不同等因素，导致洞口膜厚增加速率高于洞壁及洞底，这样的话沉积的膜层将无法完全填入洞中，极有可能造成孔洞（void）.

223) Stress 应力

对固体物体所施与的外力或其本身所承受的内力，称为“应力（stress）”.

224) Substrate 底材

一般而言半导体中提及的Substrate就是指Wafer

225) Target 靶

译意为靶，一般用在金属溅镀(Sputtering) 也就是以某种材料，制造成各种形状，用此靶，当做金属薄膜溅镀的来源。

226) TECN Temporary Engineering Change Notice临时性制程变更通知

临时工程变更通知 (ECN)为工程师为了广泛收集资料，或暂时解决制程问题，而做的制程变更，此一临时性的变更将注明有效期限，以利生产作业。

227) Teflon 铁氟隆

聚四氟乙烯，一种耐酸耐腐蚀耐高温的材料，我们使用的某些cassette、特殊管路等均是用此种材料制得。

228) Tensile Stress 拉伸应力（参照192）

因为热膨胀系数的不同，薄膜与底材产生了应力。当沉积薄膜的热膨胀系数高于底材，冷却后是薄膜承受了一个拉伸应力。

229) TEOS（Tetraethylorthosilicate）

四乙基正硅酸盐，含有硅与碳、氢与氧的有机硅源，化学分子式是Si(OC2H5)4，其沸点较高，常压下约（169℃）。在CVD制程的应用上， TEOS在足够的温度下TEOS进行反应而产生二氧化硅
Si（OC2H5）4 SiO2+4C2H4+2H2O

目前制程此法用来做Spacer

230) TCS

三氯硅烷SiHCl3

231) Thermal Expansion Coefficient 热膨胀系数

反映物质受热膨胀程度的特性。因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀－温度曲线的斜率，瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率，两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示，通常是用长度表示。

232) Thermocouple 热电偶

测量温度之用。有两根不同材质的探头放入被测环境中，得到电压值，再将电压值转变为温度值。

233) Thin Film 薄膜

234) Thin Film Deposition 薄膜沉积

薄膜沉积形成的过程中，不消耗芯片或底材的材质。薄膜沉积两个主要的方向：①物理气象沉积，及②化学气象沉积。前者主要借着物理的现象，而后者主要是以化学反应的方式，来进行薄膜沉积。

235) Thin Film Growth 薄膜成长

底材的表面材质也是薄膜的形成部分元素之一，如：硅的氧化反应（以形成二氧化硅，以做MOS组件的介电材料）便是。

236) Threshold Voltage 启始电压VT

当我们在MOS晶体管的源极（Source）及汲极（Drain）加一个固定偏压后，再开始调整闸极（Gate）对基质（Substrate）的电压，当闸极电压超过某一个值之后，源极和汲极间就会产生电流而导通（Turn on），则我们就称此时的闸极电压称为临界电压（Threshold Voltage）。

*NMOS晶体管的临界电压相对于基质为正。

*PMOS晶体管的临界电压相对于基质为负。

一般在制程上我们会影响临界电压的因素主要有二：

闸极氧化层厚度：Gate Oxide越厚，则Vγ（绝对质）越高。

基质渗杂的浓度：Vγ植入Dose越高，则Vγ越高。

237) Throttle Valve 节流阀

节流阀主要是由一个旋转式阀门及一个用来调整阀门位置的伺服马达所构成，因此只要输入适合的电流，伺服马达便会自动调节阀门的位置来改变节流阀的传导度，以控制真空系统的整体有效抽气速率。

238) Throughput 产能

生产能力，如日产能、月产能、年产能。Through Put为单位工时的产出量，例如某机器每小时生产100片，则称其Through put = l00片/小时。如果每天运作21小时，则每天的Through put为2100片/天。

IC工业系许多昂贵且精密的设备投资，故必须充分利用，维持生产的顺畅，发挥其最大的

效能。故高的Through put为我们评估机器设备的一项很重要的因素之一。除了设备上发挥

其最大产能外，必须要配合人为的力量，如流程安排、故障排除、‥‥等，亦即必须"人机

一体"才能发挥生产的整体效益，达到最高的生产力(Productivity)。

239) Trichloroethane 三氯乙烷

240) Trouble Shooting问题解答

在生产过程，因为4M，即设备、材料、人为、方法等，造成的一切问题而阻碍生产。例如，机器Down机、制程异常…等。工程人员解决以上所发生的问题，使这些"故障"消弭于无形谓之Trouble Shooting。

241) Tungsten 钨

一种金属。用以连接上下两层金属线的中间层，称为“钨插拔”。因为钨的熔点高，热膨胀系数又与硅相当，再加上以CVD法所沉积的钨的内应力并不高，且具备极佳的阶梯覆盖能力，以CVD法来沉积做为插拔用途的金属钨，以成为各VLSI量产厂商的标准制程之一。

242) Ultra High Vacuum 超高真空

在超高真空条件下，单分子层容易形成，并能持续较长时间，这就可以在一个表面尚未被气体污染前，利用这段充分长的时间来研究其表面特性，如摩擦、黏附和发射等；另外，外层空间的能量传输和超高真空的能量传输相似，故超高真空可做空间模拟。

真空度大于10-7Torr ，10-7~10-10 Torr的状态。

真空度	压力
低真空（Low Vacuum)	760-1 torr
中真空（Medium Vacuum)	1- 10-3
高真空（High Vacuum)	10-3-10-7
极高真空（Ultea High Vacuum)	10-7~10-10

243) Ultrasonic Cleaning 超音波清洗

通过超音波原理进行的清洗。超音波振荡会产生气泡和紊流，气泡通过轰击爆破将Paticle带走，紊流直接将Paticle冲走。

244) Uniformity 均匀性

（最大值－最小值）/（2*平均值），有两种均匀性：一种是一片Wafer的均匀性（within wafer），测得五个点，然后得到最大值最小值和平均值，再安公式计算。另一种是Wafe之间的均匀性(wafer to wafer)，同样测得最大值和最小值和平均值再计算均匀性。

245) USG (Undoped SiO2)

即没有搀杂的二氧化硅，LPCVD制得，一般沉积在BPSG下面，以防止BPSG中的P元素渗透到Si表面，影响组件的特性。

246) Up Time 使用率

表示机台可以run货的时间，包含run货的时间及机台lost时间，即除down机时间

247) Vacuum真空

真空系针对大气而言，一特定空间内的部份气体被排出，其压力小于1大气压。

表示真空的单位相当多，在大气的情况下，通称为l大气压，也可表示为760torr或760mmHg或14.7psi。

真空技术中，将真空依压力大小分为4个区域：

1.粗略真空(Rough Vacuum) : 760~1 torr

2.中度真空(Medium Vacuum): 1~10-3 torr

3.高真空 (High Vacuum) : l0-3~10-7torr

4.超高真空(Ultra-High Vacuum): 10-7torr以下

在不同真空，气体流动的型式与热导性等均有所差异，简略而言，在粗略真空，气体的流动称为黏滞流(Viscous Flow)。其气体分子间碰撞频繁，且运动具有方向性;在高真空或超高真空范围，气体流动称为分子流(Molecular Flow)，其气体分子间碰撞较少，且少于气体与管壁碰撞的次数，气体分子运动为随意方向，不受抽气方向影响。在热导性方面，中度真空的压力范围其与压力成正比关系﹒粗略真空与高真空区域，则无此关系。

248) Vacuum Pump真空泵

凡能将特定空间内的气体去除，以减低气体分子数目，造成某种程度的真空状态的机件，统称为真空邦浦。

目前生产机台所使用的真空泵，可分为抽气式的有：旋片泵(ROTARY PUMP)，洛兹泵(ROOTS PUMP)，活塞泵(PISTON PUMP)，扩散泵(DIFFUSION PUMP)。及储气式的有：冷冻泵(CRYO PUMP)，离子泵 (ION PUMP)。

249) Viscosity黏度

"黏度"一词专用于液体，意指当液体接受切应力时(指作用力方向与液体表面不垂直)，液体就会产生形变，所以便定义"黏度"来表示示体产生形变程度的大小。

黏度是可以调整的，因为液体受切应力而形变是巨观形为的表现，所以在液体完全相溶前提下，可以加入不同黏度的溶剂来调整黏度。

250) Vacuum System 真空系统

压力小于1标准大气压的系统。真空系统由以下部分组成：Pump、Valve、Pipe、Gauge、Chamber

251) Valve 阀

控制气流开关和气体流量的组件。Valve主要有以下种类：气动阀（常开或常闭）、手动

阀、电磁阀

252) Vapor Phase 气相

相是一种单一均匀的成分的状态。气相是一种单一均匀的成分的气体状态

253) Vapor Phase Deposition 气相沉积

一种薄膜沉积的方法，在气态下气体反应产物或蒸发物淀积在基体表面的薄膜技术。气相沉积可分为物理气相沉积和化学气相沉积。物理气相沉积又分为蒸镀和溅渡。化学气相沉积又分为APCVD、LPCVD和PECVD。

254) Very Large Scale Integration 超大规模集成电路

255) Via

金属与金属之间的通道

256) VLF Vertical Laminar Flow垂直层流

在流体的流动状态中，可分为层流 (Laminar Flow)及紊流(Turbulent Flow) 两种。界定值。

一般流体流速较快者其流线 (streamiline)分子易受干扰，且雷诺数大易形成紊流，(雷诺数，

惯性力/粘滞力)。

在无尘室芯片制造场所内，其气流为稳定的层流，如此可将人员、机台等所产生的微尘带

离。若为紊流，则微尘将滞流不去。因此在无尘室内机台的布置及人员的动作都以

257) Void 孔洞

是一种材料缺陷，会影响材料的致密性，从而影响强度。

258) Wafer 硅片

硅晶圆材料（Wafer）是半导体晶圆厂（Fab）内用来生产硅芯片的材料，依面积大小而有三寸、四寸、五寸、六寸、八寸、十二寸（直径）等规格之分。一根八寸硅晶棒重量约一百二十公斤，切割成一片片的八寸晶圆后，送至八寸晶圆厂内制造芯片电路（Die），这些芯片电路再经封装测试等程序，便成为市面上一颗颗的ＩＣ。但因硅晶棒所切割出的晶圆片中，品质较好者，称为生产晶圆（Prime Wafer），更高级者称为磊晶圆（Epi-Wafer），上述晶圆几乎都集中在硅晶圆棒的「中间」一段，头、尾两端所切割出的晶圆，出现瑕疵的比例较高，大多用做非生产用途，称为测试晶圆（共有Test Wafer或Dummy Wafer或Monitor Wafer等不等名称），一片测试晶圆的售价大约是生产晶圆的五成至六成。

259) Wafer Transfer System硅片传送系统

用以实现硅片传送的系统。如硅片的进出炉系统、硅片在cassette与boat、cassette与chamber间的传送系统等等。

260) WELL/Tank井区

WELL即井区。在IC中的组件MOSFET(即金氧半场效晶体管)，常作两型(N及P)相接的方式，即CMOS技术。此时为区分这两种不同型的MOSFET，就须先扩散两个不同型的区域于IC中。此种区域即称为WELL区。

261) Wet Oxidation 湿式氧化

一种热氧化的方式，其反应机理为：

2H2+O2=2H2O

2H2O+Si=SiO2+2H2

温度：875---1100℃

特点: 生长速率快，但所生成SiO2的质量不好适用于Field oxide

262) Work Function 功函数

功函数：让电子脱离金属原子的临界能量