半导体100问：YE知识讲解
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来源：中国半导体论坛
70. | 何谓YE? |
答：Yield Enhancement 良率改善 | |
71. | YE在FAB中所扮演的角色？ |
答：针对工艺中产生缺陷的成因进行追踪，数据收集与分析，改善评估等工作。进而与相关工程部门工程师合作提出改善方案并作效果评估。 | |
72. | YE工程师的主要任务？ |
答：① 降低突发性异常状况。(Excursion reduction) ② 改善常态性缺陷状况。(Base line defect improvement) | |
73. | 如何reduce excursion? |
答：有效监控各生产机台及工艺上的缺陷现况, defect level异常升高时迅速予以查明，并协助异常排除与防止再发。 | |
74. | 如何improve base line defect? |
答：藉由分析产品失效或线上缺陷监控等资料，而发掘重点改善目标。持续不断推动机台与工艺缺陷改善活动，降低defect level使产品良率于稳定中不断提升 | |
75. | YE 工程师的主要工作内容？ |
答：① 负责生产过程中异常缺陷事故的追查分析及改善工作的调查与推动。 ② 评估并建立各项缺陷监控(monitor)与分析系统。 ③ 开发并建立有效率的缺陷工程系统，提升缺陷分析与改善的能力。 ④ 协助module建立off-line defect monitor system, 以有效反应生产机台状况。 | |
76. | 何谓Defect? |
答：Wafer上存在的有形污染与不完美，包括 ① Wafer上的物理性异物（如：微尘，工艺残留物，不正常反应生成物）。 ② 化学性污染（如：残留化学药品，有机溶剂）。 ③ 图案缺陷（如：Photo或etch造成的异常成象，机械性刮伤变形，厚度不均匀造成的颜色异常）。 ④ Wafer本身或制造过程中引起的晶格缺陷。 | |
77. | Defect的来源？ |
答：① 素材本身：包括wafer,气体，纯水，化学药品。 ② 外在环境：包含洁净室，传送系统与程序。 ③ 操作人员：包含无尘衣，手套。 ④ 设备零件老化与制程反应中所产生的副生成物。 | |
78. | Defect的种类依掉落位置区分可分为? |
答：① Random defect : defect分布很散乱 ② cluster defect : defect集中在某一区域 ③ Repeating defect : defect重复出现在同一区域 | |
79. | 依对良率的影响Defect可分为? |
答：① Killer defect =>对良率有影响 ② Non-Killer defect =>不会对良率造成影响 ③ Nuisance defect =>因颜色异常或film grain造成的defect,对良率亦无影响 | |
80. | YE一般的工作流程? |
答：① Inspection tool扫描wafer ② 将defect data传至YMS ③ 检查defect增加数是否超出规格 ④ 若超出规格则将wafer送到review station review ⑤ 确认defect来源并通知相关单位一同解决 | |
81. | YE是利用何种方法找出缺陷(defect)? |
答：缺陷扫描机 (defect inspection tool)以图像比对的方式来找出defect.并产出defect result file. | |
82. | Defect result file包含那些信息? |
答：① Defect大小 ② 位置,坐标 ③ Defect map | |
83. | Defect Inspection tool 有哪些型式？ |
答：Bright field & Dark Field | |
84. | 何谓 Bright field? |
答：接收反射光讯号的缺陷扫描机 | |
85. | 何谓 Dark field? |
答：接收散射光讯号的缺陷扫描机 | |
86. | Bright field 与 Dark field 何者扫描速度较快? |
答：Dark field | |
87. | Bright field 与 Dark field 何者灵敏度较好? |
答：Bright field | |
88. | Review tool 有哪几种？ |
答：Optical review tool 和 SEM review tool. | |
89. | 何为optical review tool? |
答：接收光学信号的optical microscope. 分辨率较差,但速度较快,使用较方便 | |
90. | 何为SEM review tool? |
答：SEM (scanning electron microscope) review tool 接收电子信号. 分辨率较高但速度慢,可分析defect成分,并可旋转或倾斜defect来做分析 | |
91. | Review Station的作用? |
答：藉由 review station我们可将 Inspection tool 扫描到的defect加以分类,并做成分析,利于寻找defect来源 | |
92. | YMS为何缩写? |
答：Yield Management System | |
93. | YMS有何功能? |
答：① 将inspection tool产生的defect result file传至review station ② 回收review station分类后的资料 ③ 储存defect影像 | |
94. | 何谓Sampling plan? |
答：即为采样频率,包含: ① 那些站点要Scan ② 每隔多少Lot要扫1个Lot ③ 每个Lot要扫几片Wafer ④ 每片Wafer要扫多少区域 | |
95. | 如何决定那些产品需要scan? |
答：① 现阶段最具代表性的工艺技术。 ② 有持续大量订单的产品。 | |
96. | 选择监测站点的考虑为何？ |
答：① 以Zone partition的观念，两个监测站点不可相隔太多工艺的步骤。 ② 由yield loss analysis手法找出对良率影响最大的站点。 ③ 容易作线上缺陷分析的站点。 | |
97. | 何谓Zone partition |
答：将工艺划分成数个区段，以利辨认缺陷来源。 | |
98. | Zone partition的做法？ |
答：① 应用各检察点既有的资料可初步判断工艺中缺陷主要的分布情况。 ② 应用既有的缺陷资料及defect review档案可初步辨认异常缺陷发生的工艺站点。 ③ 利用工程实验经由较细的Zone partition可辨认缺陷发生的确切站点或机台 | |
99. | 何谓yield loss analysis? |
答：收集并分析各工艺区间所产生的缺陷对产品良率的影响以决定改善良率的可能途径。 | |
100. | yield loss analysis的功能为何？ |
答：① 找出对良率影响最大的工艺步骤。 ② 经由killing ratio的计算来找出对良率影响最大的缺陷种类。 ③ 评估现阶段可达成的最高良率。 | |
101. | 如何计算killing ratio? |
答：藉由defect map与yield map的迭图与公式的运算，可算出某种缺陷对良率的杀伤力。 |
102. | 如何判断Defect是否是当站产生的Defect? |
答：① SEM review station看不到的即为前层Defect ② YMS内有DSA(Defect subtract analysis)的功能,可将前站的defect利用defect map迭图的方式迭掉,只report当站defect | |
103. | 解决defect的主要手法？ |
答：① 资料分析 ② 实验 ③ 故障分析 | |
104. | 资料分析分为那几部分？ |
答：① 详细的defect review与分类 ② defect长相与分布的分析 ③ 找寻机台共通性 | |
105. | 实验可由那些方向着手？ |
答：① Step by step check. 逐站扫描。 ② 机台或工艺的split ③ Short loop test | |
106. | 故障分析包含那些？ |
答：① 藉由FIB及SEM作defect剖面的分析。 ② 藉由EDX及OJ作defect成分的分析 | |
107. | Photo区常见的defect有? |
答：① Defocus: 因曝光时焦距漂移所产生的defect
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① PR lifting: 光阻与硅片表面附着不佳
② Repeating defect: 曝光时光罩上有缺陷 |
108. | Etch区常见的defect有? |
答：① Pattern fail: 蚀刻前有微尘掉落造成蚀刻不净。若产生在空旷区或未造成pattern相连称为residue, 若造成pattern相连称为Bridge。 Residue Bridge
② PR/ polymer remain: 蚀刻后光阻或副产物去除不净。
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③Corrosion: 金属蚀刻后氯气去除不净造成金属腐蚀 ③ Blind: 当contact或via蚀刻时有异物挡住造成洞未开。
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109. | CMP区常见的defect有? |
答：① Micro scratch: CMP时产生的小刮痕。分布较零散。 ② Macro scratch: 刮痕较深，分布较集中(弧状分布)。一般为diamond disc上掉落的碎屑所造成。
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110. | Thin Film区常见的defect有? |
答：① Embedded Particle:薄膜沉积当中掉落的particle。 ② Oxide loss: Embedded particle在CMP工艺之后被掏掉所产生的defect。
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111. | Diffusion区常见的defect有? |
答：① Embedded Particle:薄膜(包含Poly SiN and spacer)沉积当中掉落的particle。 | |
② Salicide Deformation: 硅化物(salicide)形成时产生的defect. |
112. | 其它常见的defect有? |
答：① Surface Particle: 在各种工艺结束后才掉落的微尘,可藉由额外的清洗动作加以去除。
② Scratch: 各种因人为或机器所造成的刮伤。
③ COP(Crystal oriented pits):硅片原材质内的defect. |
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