Почему в чистых помещениях для полупроводников различают контроль частиц и контроль AMC?

При проектировании и приемке чистых помещений для полупроводников контроль частиц обычно является приоритетом. Данные, измеренные счетчиком частиц, напрямую отражают соответствие уровня чистоты помещения стандарту. Однако в реальной эксплуатации мы иногда сталкиваемся с ситуацией: показатели частиц аттестованы, но продукт все равно имеет дефекты или колебания выхода.

После расследования часто обнаруживается, что проблема не в частицах, а в молекулярном загрязнении воздуха (АМС). Два типа загрязнения различаются по форме, способу передачи и механизму фильтрации, а также по разным методам контроля и методам обнаружения. Если они управляются вместе, легко пропустить один из них. Конкретные различия см. Обсуждение разницы между химическими фильтрами и фильтрами HEPA .

Два типа загрязнения имеют разные формы и последствия.

Существенное отличие частиц от АМК определяет их различные способы воздействия на процесс.

Частицы — это твердые или жидкие частицы, взвешенные в воздухе, размером от нескольких нанометров до десятков микрон. Его воздействие в основном физическое: образование дефектов на поверхности пластины, блокирование фотолитографического воздействия или влияние на равномерность нанесения пленки.

AMC представляет собой газообразный загрязнитель молекулярного уровня, включающий кислый газ, щелочной газ, органические пары, легирующие примеси и т. д. Его воздействие более тонкое — оно может изменить свойства поверхности материала посредством химических реакций или может адсорбироваться на поверхности пластины с образованием тонкой пленки, влияя на последующие процессы. Конкретные источники и категории см. Обсуждение того , что означает загрязнение воздуха АМЦ .

Загрязнение частицами можно удалить путем очистки поверхности, но воздействие AMC могло изменить поверхность материала. У этих двух компаний разные окна риска и методы реагирования.

Методы обнаружения нельзя смешивать

Методы обнаружения частиц и АМК совершенно различны, что является одной из причин, почему ими необходимо управлять отдельно.

Для обнаружения частиц используется счетчик частиц для отбора проб воздуха и подсчета количества частиц разных размеров. Результатом теста является концентрация частиц, обычно в частицах/кубический метр. Метод обнаружения является относительно зрелым и может считываться в режиме реального времени.

Обнаружение AMC требует отбора проб и анализа газа. Обычно используемые методы включают лабораторный анализ после обогащения пробирок для отбора проб, онлайн-газоанализаторы, специальные газовые датчики и т. д. Результатом обнаружения является концентрация целевого газа, единицей измерения может быть ppb или мкг/м³. Методы отбора проб, условия анализа и пределы обнаружения различных газов различны и должны выбираться в зависимости от интересующих компонентов. Конкретные методы отбора проб см. следует ли проводить отбор проб воздуха перед выбором химического фильтра . Обсудите,

Счетчики частиц не измеряют АМС, а газоанализаторы не отражают уровни частиц. Два набора данных соответственно отвечают на разные вопросы и не могут быть заменены друг другом.

Различные механизмы фильтрации

Для контроля твердых частиц и AMC требуется другое фильтрующее оборудование.

Контроль частиц основан на фильтрах HEPA или ULPA. Они улавливают частицы через волокна или мембраны, при этом эффективность фильтрации зависит от размера частиц и стандарта. При проектировании системы основное внимание уделяется объему воздуха, скорости потока, уплотнению и обнаружению утечек. Можно ссылаться Описание высокоэффективного фильтра HEPA .

Управление AMC основано на химических фильтрах. Они удаляют газообразные загрязняющие вещества посредством адсорбции или реакционной среды. Выбор должен быть сосредоточен на типе целевого газа, концентрации, температуре и влажности, а также средней производительности. Конкретные принципы см. Дискуссия о том, почему химические фильтры следует выбирать в зависимости от целевых газов .

Увеличение рейтинга HEPA не расширяет возможности обработки AMC. Аналогично, добавление секции химической фильтрации не снижает требований к контролю частиц. Два типа фильтров выполняют в системе разные задачи, и их необходимо настраивать и принимать отдельно.

Различные объекты, чувствительные к процессу

Различные участки процесса имеют разную чувствительность к частицам и АМС, а также разный фокус контроля.

Область фотолитографии чувствительна к щелочным газам (например, аммиаку), а следовые количества щелочных компонентов могут повлиять на характеристики фоторезиста. В то же время к частицам также предъявляются строгие требования. Схема управления должна учитывать как фильтрацию частиц, так и химическую фильтрацию щелочных газов. Подробную информацию см. Дискуссия о том, как выбрать химические фильтры от аминных газовых загрязнений .

Области травления и пленочного осаждения могут быть чувствительны к кислым газам, парам органических веществ или легирующим примесям. Различные этапы процесса требуют разных целей управления AMC.

Зоны транспортировки и хранения пластин могут представлять большую опасность для частиц, но также необходимо оценить необходимость локализованной химической фильтрации, если в окружающей зоне присутствуют источники АМС. Приложения на стороне устройства, такие как того, почему EFU нуждается в поддержке химических фильтров . В качестве справочного материала можно использовать обсуждение

Поэтому невозможно установить один и тот же стандарт контроля для всего чистого помещения. Целевые показатели контроля частиц и AMC необходимо определять отдельно для каждой технологической зоны.

Средства контроля должны быть скоординированы.

Контроль КУА не может быть решен с помощью одной меры и требует взаимодействия нескольких средств.

Контроль источника. Выбирайте материалы с низким выделением газов, улучшайте процессы и усиливайте местные выхлопные газы, чтобы уменьшить выбросы AMC из источника. Зачастую это более экономично, чем терминальная обработка.

Обработка свежим воздухом. Внешний входной AMC необходимо обрабатывать в секции свежего воздуха. МАУ оснащен секцией химической фильтрации для снижения нагрузки, попадающей в чистую зону. Подробную информацию см. Дискуссия о том, почему МАУ необходимо настроить секцию химической фильтрации .

Фильтрация циркуляции. АМК, выбрасываемые в помещение, можно фильтровать через возвратный воздух или циркуляцию ФФУ. Пожалуйста, ознакомьтесь с конкретными применимыми условиями. Обсуждение того , какие локализованные загрязнения можно устранить с помощью ФФУ плюс химический фильтр .

Защита со стороны устройства. Для чувствительных устройств может потребоваться независимая локализованная химическая фильтрация, обработка выбросов внутри устройства или внешних входов.

Одновременно необходимо поддерживать контроль над частицами. Эффективность, герметичность и обнаружение утечек терминалов HEPA или ULPA не могут быть снижены путем добавления управления AMC. Эти два типа мер контроля должны разрабатываться совместно, а не заменять друг друга.

Пример оценки проекта

Данные счетчика частиц одного полупроводникового завода показали, что чистота была на должном уровне, но в определенном процессе на поверхности пластин появились неизвестные дефекты.

Устранение неполадок в системе частиц не выявило проблем. Дальнейшее тестирование компонентов воздуха выявило следы органических паров и щелочных газов, источники которых были связаны с оборудованием и технологическими материалами. Эти компоненты AMC откладываются на поверхности пластины или реагируют на нее, вызывая дефекты.

Направление корректировки: добавить секцию химической фильтрации для органических и щелочных газов в секции возвратного воздуха чистого помещения и усилить обработку AMC в секции свежего воздуха. Система фильтрации частиц осталась неизменной и продолжает поддерживаться в соответствии с первоначальными стандартами. После корректировки количество дефектов снизилось, а индекс частиц не пострадал.

Этот случай показывает, что квалифицированные частицы не означают, что AMC соответствует стандартам. И то, и другое необходимо обнаруживать и контролировать отдельно. с участием При выборе серии химических фильтров рекомендуется предоставить поставщику для проверки чувствительные к процессу объекты и данные испытаний.

Ключевые моменты при выборе и приемочном контроле

О чистом пакете полупроводников Aili Industrial

Для контроля частиц и контроля AMC в чистых помещениях с полупроводниками эти два типа требований должны быть подтверждены отдельно на этапе планирования, а затем единообразно проверены на уровне системы.

Aili Industrial имеет независимые производственные мощности по производству фильтров, двигателей, вентиляторов, систем управления и обработки листового металла, а также может предоставить серии фильтров HEPA/ULPA и химических фильтров. Для проектов, включающих как контроль частиц, так и контроль AMC, технологическую зону, чувствительные объекты, данные обнаружения и условия системы можно объединить, чтобы облегчить проверку конфигурации секции фильтра и разделение труда. Когда фильтр сочетается с MAU, FFU, EFU и другим оборудованием, сопротивление, интерфейс и методы обслуживания могут быть подтверждены единообразно.

Сопутствующие товары:Серия химических фильтров、HEPA высокоэффективный фильтр、Химический фильтр коробки МАУ . При запросе будет предоставлен список целей контроля частиц и целей AMC, чтобы помочь подтвердить подходящее комбинированное решение. Конкретная конфигурация определяется технической документацией и результатами испытаний, подтвержденными проектом.