快速熱程序設備之系統整合(II)

Abstract

半導體製程設備居半導體工業之游，擔任技術提供與應用支援的角色。當我國的半導體產業開始在全球市場佔有一席之地時，必需規劃帶動其支援工業，以健全產業體系及奠定長期競爭力。而設備工業在此規劃中，將扮演支撐及推進的重要功能。綜觀半導體之製程，包含數百道製作程序，其涵蓋之技術領域相當廣泛。其中快速熱程序(rapid thermalprocessing)之相關設備，近年來在大面積、高密度及單晶圓處理(single-waferprocessing)的趨勢下日形重要。這一趨勢的形成主要是因應彈性生產的需求而來。除此之外，多項IC製程如生長非常薄的氧化絕緣層或形成淺接合點(shallow junction)等，需要在低熱預算(thermal budget)的機台內方能完成，傳統之高溫爐(furnace)由於熱質量大(thermal mass)，已不適合使用。因此近年來RTP之核心技術被大量應用在快速氧化(RTO)，快速退火(RTA)或快速熱化學氣相沉積(RTCVD)等製程上。RTP設備中最常使用之熱源為鎢鹵素燈，藉由熱幅射之途徑將晶圓加溫。而晶圓之溫度通常由非接觸式的紅外線高溫計(pyrometer)來測量。溫度曲線的追蹤則經由回授控制來完成。因此RTP設備的等級是根據溫度追蹤的誤差以及晶圓表面的均溫程度來區別。除此之外，在生產線上講求的是晶圓間或批次間的品質一致性，由於高溫計的測量隨晶圓背面的粗度及表面蝕刻沉積或濺鍍之花樣(pattern)而不同，因此高溫計的校正準確度也成為RTP的關鍵技術。本計劃為總計劃的第三個子計劃，負責下列工作：(1)了解RTP機台組成之各項元件並規劃系統整合之架構；(2)研究Hardware-in-the-loop RTP simulator之架構及關鍵技術並以即時多工電腦系統實現;(3)以實驗驗證RTP simulator中熱傳導、對流及幅射模擬之準確度;(4)提供其它子計劃於RTP simulator上實現時所需界面；(5)針對生產環境設計並撰寫一開放結構之控制軟體，並具有研發擴充的能力。