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集成電路潔凈室AMC在線(xiàn)監測
2024/10/10
半導體制程工藝的不斷進(jìn)步，精度的不斷提高，制程越來(lái)越復雜，不僅僅是制程設備的精益求精，將有更多新器件、更多芯片堆疊和系統創(chuàng )新來(lái)提升性能、能耗和成本，降成本最佳辦法是縮小多晶硅間距、金屬互聯(lián)距離、電路單元厚度和晶圓材料提升，對于潔凈室中存在的氣態(tài)分子污染物（AMC）的監測和管控的要求也越來(lái)越高。
任何漂浮在空氣中的污染物沉積在晶圓表面，都會(huì )影響工藝降低良品率。由于制程的眾多復雜步驟，導致PPT級的污染物都會(huì )較大程度的影響晶圓良品率。面對日益精進(jìn)的制程工藝，AMC監測技術(shù)也在不斷升級，AMC在線(xiàn)監測系統，將內部與外部污染源實(shí)時(shí)監控，極高靈敏度和濃度報警機制，能及時(shí)反饋給廠(chǎng)務(wù)端，從而控制好污染物釋放，保證良品率。
在集成電路產(chǎn)業(yè)按照摩爾定律不斷發(fā)展的今天，如何在大規模生產(chǎn)納米級芯片時(shí)保證產(chǎn)品良率，成為全球集成電路行業(yè)所要攻克的難題。
氣態(tài)分子污染物（Airborne Molecular Contaminants）簡(jiǎn)稱(chēng)AMC，其尺寸和目前納米級芯片中的晶體管尺寸相近，它的存在會(huì )污染晶圓表面、改變DUV光刻膠的化學(xué)性質(zhì)，從而危及產(chǎn)品質(zhì)量。
AMC是什么
AMC是指存在于大氣中的一類(lèi)微小分子污染物，主要以氣態(tài)形式存在，其大小比顆粒污染物小得多，其主要的危害是影響先進(jìn)制程的良率。AMC主要來(lái)源
外部大氣污染：
環(huán)境空氣污染
交通廢氣 NOx
工業(yè)排放 SO2、NOx
農業(yè)污染逸散 NH3H2S
廠(chǎng)內空氣二次污染
外部大氣污染：
建筑材料逸散
化學(xué)品異常泄露
潔凈室維護、保養等使用的化學(xué)品逸散
新風(fēng)過(guò)濾器材料中硼的逸散
操作人員呼吸等排除的廢氣
國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )SEMI對AMC的分類(lèi)
AMC對制程的影響
導致光阻層表面硬化T型缺陷硼磷摻雜不受控
導致不能控制蝕刻速度，鄰苯二甲酸二丁酯（DOP）易附著(zhù)于晶片表面形成碳化硅SiC
引起閾值電壓改變，硼元素、三氟化硼等氣態(tài)污染物，會(huì )引起晶片表面污染
污染物氣體如氟化氫、氯化氫、硫酸、磷酸、氯氣、氮氧化合物等，引起晶片表面污染，導致金屬化制成中的金屬附著(zhù)力下降
污染氣體導致芯片內連接導線(xiàn)因腐蝕而報廢
造成掩模及步進(jìn)設備上光學(xué)鏡面模糊
導致設施和設備因腐蝕而停機
AMC在線(xiàn)監測系統
實(shí)踐證明，實(shí)驗室采樣分析這類(lèi)以天為單位的監測效率，已無(wú)法滿(mǎn)足各大集成電路生產(chǎn)商對于空氣質(zhì)量管控的要求。AMC在線(xiàn)監測系統可利用一套分析儀表，支持潔凈室內多點(diǎn)位周期性采樣分析，讓用戶(hù)實(shí)時(shí)監管生產(chǎn)車(chē)間內的空氣環(huán)境，及時(shí)鎖定超出SPEC的區域，并采取復測、溯源等措施，將AMC所產(chǎn)生的危害降至最低。
