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系統識別號 U0026-2808202009333700
論文名稱(中文) 使用田口方法分析半導體前段製程之最佳光阻減量
論文名稱(英文) Using Taguchi Method to Analyze the Optimized Photoresistance Reduction of Semiconductor Front-End Process
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 工程科學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Engineering Science (on the job class)
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生(中文) 郭哲豪
研究生(英文) Zhe-Hao Guo
學號 N97071345
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 36頁
口試委員 指導教授-潘文峰
口試委員-李國龍
口試委員-葉維磬
口試委員-洪兆宇
口試委員-盧俊愷
中文關鍵字 微影塗佈  光阻減量  田口方法  膜厚  統計製程管制圖 
英文關鍵字 Lithography Coating  Photoresist Reduction  Taguchi method  Film thickness  Statistical Process Control Chart 
學科別分類
中文摘要 本文以田口方法分析半導體微影製程中光阻減量後的膜厚均勻度與變異性,並將所得數據與現行的生產程式進行比對,以確認減量後的光阻厚度可行性。本文的研究內容分為兩部分,首先針對影響膜厚均勻度與晶圓表面的三種控制變因進行探討。後續設定三種控制變因的數據,找出最佳化數據,並藉由統計製程管制圖(SPC Chart)驗證現行生產程式與減量程式的差異性與可替代性,同時本文也將探討當參數設定超出機台設定時的行為。根據田口實驗設計結果顯示,當減少光刻膠塗層(RRC)用量增加時能有效減少光阻使用量,但須搭配旋轉速度,當RRC噴吐時旋轉速度為0時,晶圓表面會形成鋸齒狀圖案,最後搭配每週兩次的機台測試膜厚,並將數值記錄在統計製程管制圖上能有效判別機台是否異常並及時解決監控機台膜厚的穩定度,以確認減量程式用來生產晶圓無虞。
英文摘要 In this paper, Taguchi method is used to analyze the uniformity and variability of the film thickness after photoresist reduction in the semiconductor lithography process, and compare the obtained data with the current production process to confirm the feasibility of the photoresist thickness after reduction. The research content of this article is divided into two parts. First, the three control variables that affect film thickness uniformity and wafer surface are discussed. Set up the data of the three control variables later, find the optimized data, and verify the difference and substitutability of the current production program and the reduction program through the statistical process control chart (SPC Chart). At the same time, this article will also discuss the current parameter setting The behavior when the machine setting is exceeded. According to Taguchi’s experimental design results, when the amount of photoresist coating (RRC) is reduced and the amount of photoresist is increased, it can effectively reduce the amount of photoresist, but it must be matched with the rotation speed. When the rotation speed is 0 during RRC ejection, the surface of the wafer will be jagged. Finally, it is matched with the machine to test the film thickness twice a week, and the value is recorded on the statistical process control chart. It can effectively judge whether the machine is abnormal and solve the stability of the film thickness of the monitoring machine in time to confirm the reduction program. Come to produce wafers without fear.
論文目次 誌謝......................................................I
摘要.........................................II
目錄.................................................XI
表目錄.................................................XIII
圖目錄...................................................XIV
第一章 緒論......................................1
1.1 研究背景及動機................................1
1.2 微影製程流程簡介.................................1
1.3 文獻回顧.........................................2
第二章 基礎理論..................................4
2.1 製程簡介................................4
2.2 正型與負型光阻反應機制........................7
2.3 RRC簡介.........................................8
2.4 EBR簡介..............................9
2.5 CD簡介.......................................9
2.6 光阻噴吐系統.......................................10
2.7 光阻噴嘴閥原理..................................11
2.8 田口實驗原理....................................12
2.9 SPC管制圖原理..............................14
第三章 實驗設備介紹.....................18
3.1 化學藥品.............................18
3.2 實驗儀器......................................18
3.2.1實驗設備介紹..........................19
第四章 研究方法與步驟………………............................22
4.1 實驗方法 ........................................22
4.2 RRC噴吐量與旋轉速度對晶面的影響......................22
4.3 光阻噴吐速度對膜厚均勻度與晶面的影響.................25
4.4 熱板烘烤溫度對膜厚均勻度與晶面的影響..................28
4.5 田口實驗.....................................29
4.6 實驗結果..........................................31
4.6.1減量前後晶圓表面狀況..........................31
4.6.2晶圓CD線寬狀況………………............................32
4.6.3膜厚厚度與均勻度驗證.................33
第五章 結論.....................................35
參考文獻.....................................36
參考文獻 1. 李輝煌,「田口方法:品質設計的原理與實務」,高立出版社,2019。
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4. 葉文冠和翁俊仁,「半導體製程技術與元件設計」,東華書局,2008。
5. 黃正光和吳紹懋,「CMOS數位積體電路分析與設計」,全華出版社,2004.
6. C. Y. Chang and S. M. Sze,「VLSI Technology」,New York,2011。
7. 蕭宏,「半導體製程技術導論」,全華出版社,2014。
8. 日商東京威力電子光阻塗佈與顯影機訓練教材,2015。
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10. 林明正,「微影製程中光阻塗佈膜厚之探討」,中原大學論文,2012。
11. 范修銓,「光阻薄膜之特性分析」,台灣大學論文,2018。
12. F. C. Chou, M. W. Wang, S. C. Gong and Z. G. Yang, 「Reduction of Photoresist Usage During Spin Coating」, 電子期刊,2001.
13. 黃閔顯,「臨界尺寸量測方法最佳化之研究」,交通大學,2017。
14. 聯華電子南科廠新進人員SPC應用與介紹,2013。
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