AMC微污染控制與化學濾網

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「節能製造與微污染控制」產品及技術發表研討會 2018年12月21日(五)
「節能製造與微污染控制」產品及技術發表研討會 2018年12月21日(五)
微污染控制與化學濾網
AMC
康育豪 博士
工研院綠能所 經理
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「節能製造與微污染控制」產品及技術發表研討會 2018年12月21日(五)
半導體製程技術進展
Airborne Molecular Contaminants (氣態分子污染物)
Gas Molecular Size: 0.3 ~ 1.5 nm
5~25個氣體分子沈積即可佔滿7nm線寬
130 nm
90 nm
65 nm
22 nm
45 nm 14 nm
32 nm 10 nm
7 nm
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2017 2018
「T-top」現象 Hazing on Surface
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的分類與分級
AMC
(SEMI F21-95, F21-1102)定義與分類
AMC = Airborne Molecular Contamination
Acids: Proton donor and precursors(e.g.No , SO ,HCl , HF, H SO ,H S)
x x 2 4 2
Bases: Proton acceptors (e.g.NH , Me N ,NMP)
3 3
Condensables: Compounds with bp>150 oC (e.g.BHT , NMP , DOP,...)
Dopants: (e.g.AsH , B H , BF , TEP, TCPP)
3 2 6 3
CLASSIFICATION
物質分類
1* 10* 100* 1000* 10,000*
酸性物質(A) MA-1 MA-10 MA-100 MA-1,000 MA-10,000
鹼性物質(B) MB-1 MB-10 MB-100 MB-1,000 MB-10,000
凝縮性物質(C) MC-1 MC-10 MC-100 MC-1,000 MC-10,000
摻雜物質(D) MD-1 MD-10 MD-100 MD-1,000 MD-10,000
MX-N X:污染物種 N:concentration in ppt (1*10-12)
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分類 、 、 、
AMC -MA MB MC MD
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AMC衝擊效應與製程區
Acid Base
金屬線腐蝕 光罩室 「T-top」現象 光罩室
奈米顆粒成核 黃光微影區 奈米顆粒成核 黃光微影區
蝕刻速率改變 量測區 光學鏡頭霧化 量測區
量測鏡頭霧化 化學研磨區 量測鏡頭霧化 化學研磨區
後段金屬製程區
銅製程區域
Condensable Dopant
奈米顆粒成核 光罩室 電性飄移 氧化爐管區
光學鏡頭霧化 黃光微影區 摻雜參數改變 擴散區
量測鏡頭霧化 量測區
閘極氧化層 氧化爐管區
有機矽化合物
接觸電阻改變
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污染源
AMC
AMC source
Make-up air Recirculation air
Fab Process, Material
Atmosphere
exhaust leakage, spill outgassing
NMP,HMDS,
HCl,H SO ,HF, SO ,H S,O Phthalates, B, P,
2 4 2 2 3
PGME,PGMEA,IPA
N O,VOCs NH ,NOx,BEXT NH , Siloxanes
2 3 3
,Acetone,Chlorine
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International Technology Roadmap for
Semiconductors 2.0, 2015
• ITRS自2005年集結全世界專家/學者協助半導體業提
出技術挑戰與面臨的問題，並協助提供AMC控制技術
策略建議與指引。
• YE(Yield Enhancement)提供各項AMC控制技術指引
• WECC(Wafer Environment Contamination
Control)制定各製程AMC污染濃度控制恕限值。
• 產率高低將決定於潔淨室環境、化學品純度、氣體純
度與超純水等級。
• 虛擬量測(VM)與先進製控制(APC)。
http://www.itrs2.net/
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各製程環境之 濃度限制要求
AMC
Table YE3 Technology Requirements for Wafer Environmental Contamination Control
http://www.itrs2.net/itrs-reports.html
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控制技術策略
AMC
AMC微 微 微 微 微 微
微 微 微 微 微 微 微 微 微 微 微
微 微 微 微 微 微
微 微 微 微 微 微 微 微
AMC微 微 微 微 微 微 微 微 微 AMC
微 微 微 微 微 微 微 微 微
微 微 微 微 微 微 微 微
(know how)
微 微 微 微 微 微 微 微 微 微 微 微 微 微
Air washer Ultra purge air system Low outgassing
Chemical filter Mini-environment/FOUP
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監控策略
AMC
AMC監控點的選擇 : 1.可能污染源、2.過去記錄最大濃度區、
3.製程敏感區、4.有裝設化學濾網區域。
關鍵製程區域 非關鍵製程區域
光罩/晶圓儲存區 潔淨室迴風區
微影製程 製程過渡區
化學濾網安裝區 擴散區
外氣空調箱 晶圓測試區
蝕刻區 潔淨室環境監控區
清洗區
氧化薄膜區
直讀式(< 3 mins) 離線式(1~3 days/time)
反應極快(辦別異常) 獲得真值(與缺陷找關聯性)
偵測極限(ppb) 偵測極限(ppt)
採樣口線上連結 離線採樣與採樣點變更