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研究生: 莊迪
Chuang, Ti
論文名稱: 以田口方法優化晶圓流場之均勻性
Flow optimization on a silicon wafer by Taguchi method
指導教授: 周榮華
Chou, Jung-Hua
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程科學系
Department of Engineering Science
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 75
中文關鍵詞: 田口實驗設計法Fluent均勻性
外文關鍵詞: Taguchi experimental methods, Fluent, Uniformity
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  • 蝕刻過程重要的一點是要求整個晶圓必須有一個均勻的蝕刻速率,或好的晶圓內均勻性,以及高的重複性,好的晶圓對晶圓均勻性。
    本研究利用田口實驗設計法配合計算流體力學軟體Fluent探討蝕刻劑反應室之設計對於蝕刻劑在晶圓表面速度分布之影響,藉由改變氣體入口速度、不同氣體入口速度之比例、晶圓與反應室直徑之比例、晶圓距離反應室出口之級距、氣體入射反應室之角度以及出口閥門之開閉程度作為田口實驗設計法的變音,利用Fluent數值模擬蝕刻反應室內部流場,探討蝕刻反應室在不同田口設計組合下,晶圓表面之蝕刻劑速度分布的影響。
    結果顯示,各控制因子對晶圓表面速度分布均勻度的影響力依序為晶圓與反應室直徑之比例>中心入流與邊緣入流速率比>邊緣入流之入射角度。而模擬結果顯示最佳田口組合之蝕刻不均勻性相較十八組田口實驗之平均值50%下降了12%。

    The purpose of this study is for flow optimization on a silicon wafer and for increasing the yield of the semiconductor manufacturing process by CFD simulation and experiments.
    Through Taguchi design and by changing the boundary conditions, the flow fields inside the wafer etching chamber are simulated by CFD using Fluent. The quality goal is to achieve a uniform velocity distribution on the surface of the wafer.
    Simulation results show that non-uniformity from the best combination of the controllable factors is 33%; whereas the experimental results of the best combination is 20%.

    摘要 III Extended Abstract IV 誌謝 VII 目錄 VIII 表目錄 XI 圖目錄 XII 第一章 緒論 1 1-1前言 1 1-2研究動機與目的 6 1-3文獻回顧 7 1-4論文架構 24 第二章 蝕刻之理論與型式 25 2-1乾蝕刻(Dry Etching) 25 2-2濕蝕刻(Wet Etching) 26 2-3電漿蝕刻原理介紹 27 2-4 乾蝕刻設備介紹 27 第三章 模型設計理論與田口方法 30 3-1蝕刻反應室設計之參數 30 3-2實驗設計法 31 3-3-1 田口方法簡介[45] 32 3-3-2 因子種類 33 3-3-3 直交表 34 3-3-4 訊號與雜訊比 35 3-3-5 因子反應分析 37 3-3-6 變異分析 37 第四章 數值分析 40 4-1 邊界條件之設定 41 4-2數值模型及基本假設 41 4-2-1幾何模型之建立 41 4-2-2數值網格切割 43 4-2-3邊界條件之設定 45 第五章 實驗方法與設備 47 5-1實驗方法 47 5-2實驗模型 48 5-3實驗設備 49 5-4 實驗設置 50 第六章 結果與討論 53 6-1晶圓表面速度分佈之計算 53 6-2不均勻性之探討 54 6-2-1 不均勻性模擬結果 55 6-2-2 控制因子之變異分析 63 6-2-3 流場比較 64 6-2-4 模擬與實驗探討 65 第七章 結論與建議 66 7-1結論 66 7-2建議 67 參考文獻 68

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    下載圖示 校內:2020-08-20公開
    校外:2020-08-20公開
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