洁净室内悬浮分子污染(AMC)的控制

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2021-09-30   环球过滤分离技术网   nanopure9

微电子工业的工艺技术今天发展到7nm的水平，工厂建设必须要有新的技术概念，以便满足市场紧迫的需求及无污染生产环境的要求。

随着特征尺寸的减小，在采用最新的刻线技术时，悬浮分子污染变成不容易忽视的技术障碍。举例来说，没有对悬浮粒子污染的彻底控制，特征尺寸小于0.1um的光刻工序将无法进行。

铜金属化工艺需要专门的污染控制，但由于缺少先进的悬浮分子污染清除概念，芯片制造厂家的生产因腐蚀使成品率大大降低。跑出来的大量悬浮分子污染 ，可对昂贵的芯片造成致命的破坏。

为此，电子制造厂家采取了悬浮分子污染控制措施，他们认识到综合性的总体污染控制概念，可使产品利润率达到最大。(下图为悬浮分子污染控制的市场概况)

工艺研究与污染分析

要对工艺进行研究和评估，重点在光刻和铜金属化区，这对确定与具体工艺相关联的污染控制要求是相当重要的。此外，要对悬浮分子污染进行基本的分析，确定洁净室内悬浮分子污染的来源和数量。综合污染控制概念中的最重要的第一步是对洁净室空气系统的悬浮分子污染程度进行认真的分析。

AMC概念

在确定了洁净室内与补充风量中悬浮分子污染的程度后，污染控制专家要形成清除悬浮分子污染的系统概念，此概念以悬浮分子污染源为特征并考虑室外空气处理、洁净室和微环境。为控制洁净室内高程度的悬浮分子污染，从安全和经济的观点看，要考虑悬浮分子污染的整体方案，而非仅考虑单个点上对悬浮分子污染的滤除。(下图为悬浮分子污染定义示意图)

AMC来源

洁净室中的AMC一般有下面几个来源：来自外界的，来自工艺的，来自释放的气体。下表给出了一般的例子。

外部的AMC通过补充新风进入洁净室中。来自工艺上的AMC五花八门，用户常把它们当作商业机密，使副作用的情况有增无减。释放气体的AMC则来自洁净室的建造和装修材料，也有的来自工艺设备。对于工厂投入生产的前6个月来说，一般认为释放气体，特别是挥发性有机物是一大问题。

范畴	来源	化学品
外部	车辆	Ox，NOx，BTEx
	供电	SOx，，SOx
	废品焚烧	HCL，碳氢化合物
	农业	NH3
工艺	清洁剂	异丙醇
	刻蚀剂	氟化氢酸
	氧化剂	氯，臭氧
脱气	墙，地面的涂层	邻苯二甲酸盐、增塑剂、涂料添加剂
	其它	阻燃剂

AMC相关标准

当分子污染影响到产品合格率时，就需要一个系统性的方法解决它。这其中还包括测量，以确定污染的实际性质，如何测量它，如何消除或避免它。标准的作用就是设计出这样的体系。

首先要考虑的是体系所要适用的介质。例如气相的，即悬浮的，它存在于受污染物体的表面或存在于一些测量方法中用于采集悬浮物质的液体中。该体系必须有广泛的应用性并且不受测量系统限上。所以要使它囊括各种可能的话，就不能依赖于测量系统。

目前有两个不同的悬浮分子污染标准：SEMI F21-1102和ISO/DIS14644-8。SEMI F21-1102这个标准适用于半导体业的洁净环境，包括工艺设备。这样的环境指定了4个类别或称为“标准范畴“：酸（MA），碱（MB），冷凝物（MC），杂质（MD）.

ISO/DIS14644-8目前还处于讨论阶段，这个标准的范围比SEMI标准更宽，它不仅仅限于半导体生产，其目标是涵盖所有对产品或工艺有危险的AMC的洁净室生产。

F21-1102标准仅有4个“物质范围”，而14644-8标准则建议使用3个任选范畴之一；一个具体的单项物质，一组物质，或一个污染物范畴。ISO/DIS14644-8标准的污染物范畴目的与SEMI标准的相同。2个标准都规定了悬浮分子污染的最大总量。

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