你或許知道，晶圓（Wafer）是半導體製程的核心載體，形狀通常是圓形，常見尺寸有12吋（300mm）或8吋（200mm），看起來就像一片科技感的披薩。但你有沒有仔細觀察過，這片「披薩」上總會有一個看似不完整的「缺角」？這個小小的缺口，我們稱之為 Notch，它在半導體製程中扮演著至關重要的角色，尤其是對我們設備工程師而言，它更是判斷問題的關鍵線索！
Notch 是什麼？為什麼會有這個缺角？Notch，中文稱作「晶圓缺口」或「定位缺口」。它的存在並非偶然，更不是缺陷，而是晶圓製造時特別設計的標記。它的主要功能是作為晶圓的 方位基準點。在半導體製程中，晶圓需要經過數百道複雜的工序，每一次的傳送、對位、加工，都需要精準地知道晶圓的「方向」。Notch 就是用來確保晶圓在每個機台、每個腔室中都能以一致的方向被處理。
設備工程師的「偵探工具」：Notch 與問題判斷
身為設備工程師，當我們面對諸如晶圓表面有 微粒 (Particle) 汙染、薄膜均勻度 (Uniformity) 不佳，或是其他製程異常時，Notch 的位置往往是我們第一時間需要確認的資訊。
想像一下，如果某個腔室的製程出現問題，例如腔壁脫落的 particle 影響到晶圓。如果我們不知道晶圓進入腔室時的確切方向，我們就很難判斷這個 particle 是從腔室的哪個位置掉落的，甚至無法釐清是哪個組件或哪個製程步驟出了問題。
這時候，Notch 就成了我們的「偵探工具」！
Notch 的對位與追蹤機制
在半導體機台中，通常會有一個專門用於確認晶圓缺口位置的儀器，通常配置在 前端模組 (Front End Module, FEM) 接收 晶圓傳送盒 (FOUP/Cassette) 的地方。
- 自動化取出： 機械手臂會將晶圓從 FOUP 中取出。
- Notch 對位： 晶圓會被送到一個特定的檢測站，透過光學或其他感測器，精確地偵測出 Notch 的位置。
- 方向校準： 偵測到 Notch 後，機械手臂或晶圓傳送機構會將晶圓旋轉，使 Notch 指向一個預設的固定方向。
- 全程追蹤： 一旦 Notch 的方向被固定，這片晶圓在後續所有的傳送、進入不同腔室的過程中，其 Notch 的相對位置都將保持一致。
透過 Notch 找出問題根源
藉由這樣嚴謹的 Notc h對位機制，當製程出現異常時，我們就可以反過來利用 Notch 的位置來推斷問題點：
- 問題腔室定位： 如果問題只在特定腔室發生，我們可以根據 Notch 的固定方向，推測該腔室內哪個方位的模組、噴頭或加熱器可能導致了問題。
- 物料相關問題： 有時，問題可能與特定方向的氣體流動、靶材耗損、或是電漿均勻度有關。透過 Notch 定位，可以幫助我們縮小調查範圍，判斷是否為特定物料或供應源的問題。
Notch 的重要性：小缺口，大智慧
整體來說，Notch 的設計雖然外觀上看起來像是一個「缺陷」，但它卻是確保半導體製程穩定性、提高良率，以及協助設備工程師快速診斷並解決產品問題的「一大要素」。
給設備工程師的實用建議：
所以，下次當你遇到 Particle、Uniformity 或其他製程問題時，不要急著一次把所有相關的物料都換過一輪，這樣不僅浪費時間和資源，也可能無法找出真正的問題根源。
正確的SOP應該是： 先去透過 Notch 的位置來觀察問題的「分佈規律」，判斷問題是否具有方向性或區域性，再以此推測可能導致問題發生的腔體內部組件、製程步驟，甚至是上游物料供應的潛在因素。這才是設備工程師高效率、精準解決問題的「聰明」做法！
