次元分析在 IC 製程上之應用性研究

Abstract

次元分析是一門存在已久的工程方法，在流體力學、熱量傳送、質量輸送 方面皆可用次元分析方法來找出變數之間的關係式，尤其在物理現象複雜 、包含太多變數或變數之間的關係不甚明確時，以偏微分方程或理論解析 皆不易導出變數之間的關係式，此時即可應用次元分析方法來簡化複雜的 問題，以找出變數間之關係式。 IC製程須經過兩百個以上步驟，每個步 驟的影響參數皆很多，因此適合應用次元分析來簡化自變數型式，以控制 產品的品質要求。透過次元齊次的特性，可建立製程中各變數間之明確關 係模式，以預先控制製程中的自變數，而使因變數達到目標值的要求。本 文之目地是利用次元分析方法來找出 IC 製程中上光阻劑製程各變數之間 的關係式，而本研究得到的結論顯示除了傳統地以轉速(Ω)控制光阻膜厚 度外，當厚度的要求是較厚或較薄，且不在一般轉速(2000- 6000 RPM)的 控制範圍內時，可以(1)提高黏度，改變Prandtl number、Schmidt number， (2)加入溶劑，透過 Cp，k，ρ，D 的改變，來變化 Prandtl number、Schmidt number，而達成對光阻膜厚度的控制。