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技術專文

圖二、磁場分布面積與機台裝機率的關係圖

乙廠 丙廠
100 100
90 H< 1.0 mG 90 H< 1.0 mG
80 H< 3.0 mG 80 H< 3.0 mG
70 70
60 60
54%
50
area (%) 40 area (%) 50 49%
40
30 30
20 20
6%
10 10
6%
0 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
tools moved in ratio tools moved in ratio
a b

哪 些 來 源 是 人 為 造 成 (Man-made 成 SEMI Draft Document 3847D
是因為波的彼此干擾，使得相同某
EMI source: power line…) 的， 頻 新 規 範 的 非 常 低 頻 VLF(very low
地某時刻可能電磁波強度很大，然
而過一下子卻又變很小，這些不定 寬的分類 (Broadband, narrowband frequency: 3 Hz-30k Hz) 磁場，並
EMI)…等，而文獻 [2]“EMI Issues 將舊的磁場要求等級從原來 5 個等
期又難以掌控的突波，不但對機台
in Semiconductor Manufacturing 級再增加一個磁場更小的等級 0.1
生產造成干擾，更是 EMI 防治的大
麻煩。半導體廠房的無塵室想要有 Environment”可知，EMI 對機台可 mG (RMS: 均方根值 )，原來 E33-
能造成閉鎖、不當的動作、不穩定 94 規範磁場的等級是 0.25 mG 到
全盤電磁波的防範對策，必須先要
的反應、感測器誤判、元件損壞、 2.0 mG (RMS)，Draft Document
能監測無塵室內磁場環境值，因為
不同頻率範圍的電磁波干擾適用不 參數設定錯誤…等影響，根據筆者 3847D 文中也建議要有廠內定期的
幾年來從事廠內 EMI 的故障排除 EMI map，如此方能控管好 EMI 的
同的方法去排除，要能夠真正測得
(trouble shooting) 經驗 : 不當的動 問題。
無塵室內磁場的環境值，不能僅靠
人力的定期檢測，更需要建立即時 作像是機械手臂的步進馬達受低頻
磁場 EMI 的影響使得晶圓傳送發生
電磁波監測系統方能克盡其功。
問題甚至掉片，還有高頻傳輸訊號
因為基地台位在 AMHS 電源盤附近
受到 AMHS 的 10k Hz 低頻影響， 計畫方法
而變成類似 FM 調頻作用的干擾；
最多也最常見的不穩定反應就是電 從文獻和實務測量經驗得知，要建
文獻回顧 子束機台像是電子顯微鏡的 SEM、 立有效的電磁波監測系統，首先要
TEM 受 到 頻 率 60 Hz– 幾 k Hz 選擇能偵測對機台有影響電磁波頻
建立即時電磁波監測系統的目的 EMI 的干擾，使得影像扭曲無法判 率範圍的磁場感測器能，就是在非
是為了能解決半導體廠內的電磁 讀…等，關於 SEM 機台受 EMI 的 常 低 頻 VLF（very low frequency:
干擾問題，但測量電磁波的感測 干擾除了有文獻分析探討 [3] 外， 3 Hz-30k Hz）的磁場；為何磁場
器隨著頻率、磁場大小、靈敏度 也有其他半導體廠提出影響 SEM 感測器要能偵測幾 Hz 到幾千 Hz
的不同就有許多種型，我們必須 的環境干擾源及其解決之道 [4]。 的頻率範圍？因為低頻場磁場對一
先了解目前和未來半導體廠內有 綜觀以上在半導體廠內最嚴重且最 般金屬有較強的穿透率，就以機台
哪些電磁干擾問題，才能選對正 迫切的電磁干擾問題，不外乎是受 真空腔體的不鏽鋼材料來計算，在
確的電磁波監測系統。從文獻 [1] 到低頻輻射磁場的影響，也因為如 頻率 60 Hz 與 1k Hz 時，不鏽鋼
“Environment /EMC/EMI” 可 了 此，SEMI 提 出 修 正 SEMI E33-94 的 集 膚 深 度 (Skin depth, δ= (1/
0.5
解，EMI 除了天然的 ( Natural EMI 規 範 從 極 低 頻 ELF(extremely low πfσμ) ，f： 頻 率，σ： 材 料
source: lightening…) 之 外， 還 有 frequency:1 Hz -1k Hz) 磁 場， 改 導電率 μ: 材料導磁率，不繡鋼

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