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半导体(Semiconductor)是介于导体(Conductor)与绝缘体(Insulator)之间的材料。我们可以轻易的借由掺质(Dopant)的掺杂(Doping)去提高导电度(Conductivity)。其中二六族及三五族是为化合物半导体(Compound Semiconductor)材料，大部分是应用于光电领域，如发光二极体(Light Emitting Diode, LED)、太阳能电池(Solar cell)等。而目前的积体电路(Integrated Circuit, IC)领域，主要还是以第四族的硅(Si)为主的元素半导体，也就是目前的硅晶圆(Silicon Wafer)基底材料(Substrate) 。

　　在未来的日子，我们可预见晶圆厂里将有可能全面改为自动化的运作，到那时将不再需要大量的操作人员。而主要的人力将会是工程师(含)以上的职务，所以希望能以此书与各位以及想转职的朋友们提供一个分享，让大家都能对于常见的机台设备及其制程技术，有一个全观的认识，以提升职场的竞争力。

作者简介

杨子明

　　交通大学半导体材料与制程设备学程工学硕士

钟昌贵

　　台北科技大学机电整合所硕士

沈志彦

　　中正大学化工所工学硕士

李美仪

　　交通大学材料所工学博士

吴鸿佑

　　交通大学半导体材料与制程设备学程工学硕士

詹家玮

　　交通大学半导体材料与制程设备学程工学硕士

吴耀铨

　　美国史丹福大学材料科学工程与电机博士
　　交通大学材料科学与工程研究所教授

序
致谢

第○章 设备维修需具备的知识技能以及半导体导论篇
0.1 设备维修该有的认知及态度
0.2 设备安全标示的认识
0.2.1 设备安全标示的认识
0.2.2 个人防护装备的认识
0.3 设备机电系统的定义及分类
类比控制系统
数位控制系统
0.4 设备控制系统
0.5 常见电路图图示认识
0.6 半导体导论
参考文献

第一章 扩散设备（Diffusion）篇
1.1 炉管（Furnace）
1.1.1 炉管设备系统架构
1.1.2 炉管制程介绍
1.1.3 制程程序步骤（Recipe）介绍
1.1.4 经验分享
1.2 离子植入（Ion Implant）
1.2.1 离子植入制程基础原理
1.2.2 离子植入机设备系统简介
1.2.3 离子植入制程在积体电路制程的简介
1.2.4 离子植入制程后的监控与量测
1.2.5 离子植入机操作注意事项
1.2.6 离子植入制程问题讨论与分析
参考文献

第二章 湿式蚀刻与清洁设备（Wet Bench）篇
2.1 湿式清洗与蚀刻的目的及方法
2.1.1 湿式清洗的目的
2.1.2 湿式蚀刻的目的
2.1.3 污染物对半导体元件电性的影响
2.2 晶圆表面清洁与蚀刻技术
2.2.1 晶圆表面有机污染（Organic Contamination）洗净
2.2.2 晶圆表面原生氧化层的移除
2.2.3 晶圆表面洗净清洁技术
2.2.4 晶圆表面湿式蚀刻技术
2.3 化学品供应系统
2.3.1 化学品分类
2.3.2 化学品供应系统
2.4 Wet Bench结构与循环系统
2.4.1 湿式蚀刻及清洁设备（Wet Bench）结构
2.4.2 湿式蚀刻及清洗设备（Wet Bench）传动系统
2.4.3 循环系统与干燥系统
参考文献 133

第三章 薄膜设备（Thin Films）篇
3.1 电浆（Plasma）
3.1.1 电浆产生的原理
3.1.2 射频电浆电源（RF Generator）的功率量测仪器
3.2 化学气相沉积设备系统（Chemical Vapor Deposition, CVD）
3.2.0 简介
3.2.1 电浆辅助化学气相沉积（PECVD）
3.2.2 新颖化学气相沉积系统与磊晶系统（ALD、MBE、MOCVD）
3.3 物理气相沉积设备系统（Physical Vapor Deposition, PVD）
3.3.1 热蒸镀
3.3.2 电子束蒸镀
3.3.3 溅镀
参考文献

第四章 干式蚀刻设备（Dry Etcher）篇
4.0 前言
4.0.1 干式蚀刻机（Dry Etcher）
4.0.2 蚀刻腔体设计概念（Design Factors）
4.1 各种干式蚀刻腔体设备介绍
4.1.1 反应式离子蚀刻机（Reactive Ion Etcher, RIE）
4.1.2 三极式电容偶合蚀刻系统（Triode RIE）
4.1.3 磁场增进式平行板电极（Magnetically Enhance RIE, MERIE）
4.1.4 高密度电浆蚀刻腔体（High Density Plasma Reactors）
4.1.5 多极式磁场侷限式电浆（Magnetic Multipole Confinement, MMC）
4.1.6 电感应偶合电浆（Inductive Couple Plasma, ICP）
4.1.7 电子回旋共振式电浆（Electron Cyclotron Resonance, ECR）
4.1.8 螺旋微波电浆源（Helicon Wave Plasma Source, HWP）
4.2 晶圆固定与控温设备
4.3 终点侦测装置（End Point Detectors）
4.4 干式蚀刻制程（Dry Etching Processes）
4.4.1 干式蚀刻与湿式蚀刻的比较
4.4.2 干式蚀刻机制
4.4.3 活性离子蚀刻的微观现象
4.4.4 各式制程蚀刻说明
4.5 总结
参考文献

第五章 黄光微影设备（Photolithography）篇
5.1 前言
5.2 光阻涂佈及显影系统（Track system : Coater / Developer）
5.2.1 光阻涂佈系统（Coater）
5.2.2 显影系统（Developer）
5.3 曝光系统（Exposure System）
5.3.1 光学微影（Optical Lithography）
5.3.2 电子束微影（E-beam Lithography）
5.4 现在与未来
5.4.1 浸润式微影（Immersion Lithography）
5.4.2 极紫外光微影（Extreme Ultraviolet Lithography）
5.4.3 多电子束微影（Multi-Beam Lithography）
5.5 工作安全提醒
参考文献

第六章 研磨设备（Polishing）篇
6.1 前言
6.2 化学机械研磨系统（Chemical Mechanical Polishing, CMP）
6.2.1 研磨头
6.2.2 研磨平台
6.2.3 研磨浆料控制系统
6.2.4 清洗／其他
6.3 研磨浆料（Slurry）
6.4 化学机械研磨制程中常见的现象
6.5 化学机械研磨常用的化学品
参考文献

第七章 IC制造概述篇
7.1 互补式金氧半电晶体制造流程（CMOS Process Flow）
前段制程（FEOL）
后段制程（BEOL）
7.2 CMOS闸极氧化层陷阱电荷介绍
四种基本及重要的电荷
高频的电容对电压特性曲线（C-V curve）
参考文献

第八章 控制元件检测及维修篇
8.1 简介
8.2 维修工具的使用
8.2.1 一般性维修工具组
8.2.2 三用电表的使用
8.2.3 示波器（Oscilloscope）的使用
8.2.4 数位逻辑笔的使用
8.3 设备机台常见的控制元件与仪表控制器
8.3.1 电源供应器（Power Supply）
8.3.2 温度控制器（Temperature Controller）
8.3.3 伺服与步进马达（Servo and Stepping Motor）
8.3.4 质流控制器（Mass Flow Controller, MFC）
8.3.5 电磁阀（Solenoid Valve）
8.3.6 感测器（Sensor）
8.3.7 可程式逻辑控制器（PLC）
参考文献

索引

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