Pourquoi les salles blanches pour semi-conducteurs font-elles la distinction entre le contrôle des particules et celui de l'AMC ?

Lors de la conception et de l’acceptation des salles blanches pour semi-conducteurs, le contrôle des particules est généralement une priorité. Les données mesurées par le compteur de particules indiquent directement si la qualité de la salle blanche répond à la norme. Cependant, en fonctionnement réel, nous rencontrons parfois une situation : les indicateurs de particules sont qualifiés, mais le produit présente toujours des défauts ou des fluctuations de rendement.

Après enquête, il s’avère souvent que le problème ne vient pas des particules, mais de la pollution moléculaire de l’air (AMC). Les deux types de pollution diffèrent par leur forme, leur mode de transmission et leur mécanisme de filtration, ainsi que par leurs méthodes de contrôle et de détection. S’ils sont gérés ensemble, il est facile d’en manquer un. Pour des différences spécifiques, veuillez vous référer à Discussion sur la différence entre les filtres chimiques et les filtres HEPA .

Les deux types de pollution ont des formes et des impacts différents

La différence essentielle entre les particules et l'AMC détermine leurs différentes manières d'affecter le processus.

Les particules sont des particules solides ou liquides en suspension dans l'air, dont la taille varie de quelques nanomètres à plusieurs dizaines de microns. Son impact est principalement physique : formation de défauts à la surface de la plaquette, blocage de l'exposition en photolithographie ou altération de l'uniformité du dépôt du film.

L'AMC est un polluant gazeux au niveau moléculaire, comprenant des gaz acides, des gaz alcalins, des vapeurs organiques, des dopants, etc. Son impact est plus subtil : il peut modifier les propriétés de surface du matériau par des réactions chimiques, ou il peut être adsorbé sur la surface de la tranche pour former un film mince, affectant les processus ultérieurs. Pour des sources et catégories spécifiques, veuillez vous référer à Discussion sur ce à quoi fait référence la pollution atmosphérique AMC .

La contamination par les particules peut être éliminée par le nettoyage de la surface, mais les effets de l'AMC peuvent avoir altéré la surface du matériau. Les deux ont des fenêtres de risque et des méthodes de réponse différentes dans le processus.

Les méthodes de détection ne peuvent pas être mélangées

Les méthodes de détection des particules et de l'AMC sont complètement différentes, c'est une des raisons pour lesquelles elles doivent être gérées séparément.

La détection de particules utilise un compteur de particules pour échantillonner l'air et compter le nombre de particules de différentes tailles. Le résultat du test est la concentration de particules, généralement en particules/mètre cube. La méthode de détection est relativement mature et permet de lire en temps réel.

La détection AMC nécessite un échantillonnage et une analyse de gaz. Les méthodes couramment utilisées incluent l'analyse en laboratoire après enrichissement des tubes d'échantillonnage, les analyseurs de gaz en ligne, les capteurs de gaz spécifiques, etc. Le résultat de la détection est la concentration du gaz cible, et l'unité peut être ppb ou μg/m³. Les méthodes d'échantillonnage, les conditions d'analyse et les limites de détection des différents gaz sont différentes et doivent être sélectionnées en fonction des composants concernés. Pour les méthodes d'échantillonnage spécifiques, veuillez vous référer à de l'opportunité de procéder à un échantillonnage de l'air avant de choisir un filtre chimique . Discutez

Les compteurs de particules ne mesurent pas l'AMC et les analyseurs de gaz ne reflètent pas les niveaux de particules. Les deux ensembles de données répondent respectivement à des questions différentes et ne peuvent se substituer l’un à l’autre.

Différents mécanismes de filtrage

Le contrôle des particules et de l’AMC nécessite des équipements de filtration différents.

Le contrôle des particules repose sur des filtres HEPA ou ULPA. Ils interceptent les particules à travers des fibres ou des membranes, avec une efficacité de filtration classée selon la taille des particules et la norme. La conception du système se concentre sur le volume d’air, la vitesse frontale, l’étanchéité et la détection des fuites. Peut être référencé Description du filtre HEPA haute efficacité .

Le contrôle AMC repose sur des filtres chimiques. Ils éliminent les polluants gazeux par adsorption ou par réaction. La sélection doit se concentrer sur le type de gaz cible, la concentration, les conditions de température et d'humidité et la capacité moyenne. Pour des principes spécifiques, veuillez vous référer à Discussion sur les raisons pour lesquelles les filtres chimiques doivent être sélectionnés en fonction du gaz cible .

L'augmentation de la cote HEPA n'améliore pas les capacités de traitement AMC. De même, l’ajout d’une section de filtration chimique ne réduit pas les exigences en matière de contrôle des particules. Les deux types de filtres effectuent des tâches différentes dans le système et doivent être configurés et acceptés séparément.

Différents objets sensibles au processus

Différents domaines de processus ont des sensibilités différentes aux particules et à l'AMC, et l'objectif du contrôle est également différent.

La zone de photolithographie est sensible aux gaz alcalins (tels que l'ammoniac) et des traces de composants alcalins peuvent affecter les performances de la résine photosensible. Dans le même temps, il existe également des exigences strictes concernant les particules. Le système de contrôle doit prendre en compte à la fois la filtration des particules et la filtration chimique des gaz alcalins. Pour plus de détails, veuillez vous référer à Discussion sur le choix des filtres chimiques pour la contamination par les gaz aminés .

Les zones gravées et de dépôt de film peuvent être sensibles aux gaz acides, aux vapeurs organiques ou aux dopants. Différentes étapes du processus nécessitent différents objectifs de contrôle AMC.

Les zones de transfert et de stockage des plaquettes peuvent être plus préoccupantes pour les particules, mais la nécessité d'une filtration chimique localisée doit également être évaluée si des sources d'AMC sont présentes dans la zone environnante. Applications côté appareil telles que La discussion sur les raisons pour lesquelles l’EFU a besoin de filtres chimiques peut être utilisée comme référence.

Par conséquent, la même norme de contrôle ne peut pas être définie pour l’ensemble de la salle blanche. Les objectifs de contrôle des particules et de l'AMC doivent être déterminés séparément par domaine de traitement.

Les moyens de contrôle doivent être coordonnés

Le contrôle de l’AMC ne peut être résolu par une seule mesure et nécessite la coopération de plusieurs moyens.

Contrôle des sources. Sélectionnez des matériaux à faible dégazage, améliorez les processus et renforcez les gaz d'échappement locaux pour réduire la génération d'AMC à partir de la source. C'est souvent plus économique que le traitement terminal.

Traitement de l'air frais. L'AMC entrant en externe doit être traité dans la section d'air frais. MAU est équipé d'une section de filtration chimique pour réduire la charge entrant dans la zone propre. Pour plus de détails, veuillez vous référer à Discussion sur les raisons pour lesquelles MAU doit configurer la section de filtration chimique .

Filtrage de circulation. L'AMC rejeté à l'intérieur peut être filtré par l'air de retour ou la circulation FFU. Veuillez vous référer aux conditions spécifiques applicables Discussion sur la contamination localisée qui peut être traitée par FFU plus filtre chimique .

Protection côté appareil. Les équipements sensibles peuvent nécessiter une filtration chimique localisée indépendante, la gestion des rejets au sein de l'équipement ou des apports externes.

Le contrôle des particules doit également être maintenu simultanément. L'efficacité, l'étanchéité et la détection des fuites du terminal HEPA ou ULPA ne peuvent pas être réduites par l'ajout d'un contrôle AMC. Les deux types de mesures de contrôle doivent être conçus conjointement plutôt que de se remplacer.

Exemple de jugement de projet

Les données du compteur de particules d'une certaine usine de semi-conducteurs ont montré que la propreté était conforme aux normes, mais que des défauts inconnus sont apparus à la surface des tranches au cours d'un certain processus.

Le dépannage du système de particules n’a révélé aucun problème. Des tests plus approfondis des composants de l'air ont révélé des traces de vapeurs organiques et de gaz alcalins, dont les sources étaient liées à l'équipement et aux matériaux de traitement. Ces composants AMC se déposent ou réagissent sur la surface de la tranche, provoquant des défauts.

Sens d'ajustement : ajoutez une section de filtration chimique pour les gaz organiques et les gaz alcalins dans la section d'air de retour de la salle blanche et renforcez le traitement AMC dans la section d'air frais. Le système de filtration des particules reste inchangé et continue d'être maintenu aux normes d'origine. Après ajustement, le taux de défauts a chuté et l’indice de particules n’a pas été affecté.

Ce cas montre que les particules qualifiées ne signifient pas que l’AMC répond aux normes. Les deux doivent être détectés et contrôlés séparément. impliquant Lors de la sélection d' une série de produits de filtres chimiques , il est recommandé de fournir les objets sensibles au processus et les données de test au fournisseur pour vérification.

Points clés pour le contrôle de sélection et de réception

À propos du package propre pour semi-conducteurs d’Aili Industrial

Pour le contrôle des particules et le contrôle AMC dans les salles blanches pour semi-conducteurs, les deux types d'exigences doivent être confirmées séparément lors de la phase de planification, puis vérifiées uniformément au niveau du système.

Aili Industrial dispose de capacités de fabrication indépendantes dans les domaines des filtres, des moteurs, des ventilateurs, des systèmes de contrôle et du traitement de la tôle, et peut fournir des séries de produits de filtres HEPA/ULPA et de filtres chimiques. Pour les projets impliquant à la fois le contrôle des particules et l'AMC, la zone de traitement, les objets sensibles, les données de détection et les conditions du système peuvent être combinés pour faciliter la vérification de la configuration de la section de filtre et de la répartition du travail. Lorsque le filtre est associé à MAU, FFU, EFU et autres équipements, les méthodes de résistance, d'interface et de maintenance peuvent être confirmées de manière uniforme.

Produits associés :Série de produits de filtres chimiques、Filtre HEPA haute efficacité、Filtre chimique boîte MAU . Lors de la demande, une liste de cibles de contrôle des particules et de cibles AMC sera fournie pour aider à confirmer la solution de combinaison appropriée. La configuration spécifique est soumise aux documents techniques et aux résultats des tests confirmés par le projet.