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Tech 5 6
Notes
技術專文

2. 文獻探討 無塵室所遭遇AMC問題，以例常性檢測並掌握污染物
種類之特性與其發生原因，才能規劃出後續具體之防治措
2.1. 微污染之分類
施。而在AMC防治控制上，約略可分為三方向進行 : ①污

根據國際半導體暨材料協會(Semiconductor Equip- 染源監測控制(monitor)；②污染源隔離技術(SMIF、FOUP
ment and Materials International, SEMI)發佈的SEMI 、mini-environment)；③污染源去除(chemical filter、air
[4]
F21-95及F21-1102文件，將AMC分為4大類，分別為：① washer) 。
酸性物質(Acids, MA)：腐蝕性物質，具電子接收者的反應 污染源監測控制即是在污染源發生之前，先對無塵室
特性，如HF、H2SO4、HCl、HNO3、H3PO4、HBO3等 內可能釋出污染源加以控制，由於不同之無塵室、其污染
；②鹼性物質(Bases, MB)：腐蝕性物質，具電子提供者的 成因可能不同，因此藉由製程上使用之化學品調查、場內
反應特性，如NH3、TMAH、TMA、NMP等；③凝結物 各材質之釋氣調查與廠外周界之污染監測調查，將可在污
(Condensables, MC)：除水之外的物質，在大氣壓力下沸 染發生時迅速掌握污染來源與其發生原因。
點大於室溫，有凝結於表面能力者，如IPA、Acetone、 污染源隔離技術是利用潔淨度高之區域環境(mini-
Glycol、Ethanol、Silicone、Hydrocarbon等；④摻雜物 environment)或是用內充氮氣之晶圓儲存閘系統，將晶圓
(Dopants, MD)：可改變半導體材料電性的化學物質，如 與高污染環境進行隔離之動作，使晶圓在超潔淨環境中。
FOUP相關技術開發與精進目前仍在持續進行中(包含材質
[2]
AsH3、B2H6、BF3等 ，如 圖1所示。
、水氣控制、內充氮氣濃度與均勻度等)，目的為減少外界
AMC污染影響。
污染物去除控制通常用在外氣空調系統、廠內FFU循
環系統或是製程機台內部加裝化學濾網(chemical filter)來
過濾去除各類AMC污染物。化學濾網的裝置必須考慮處理
之AMC濃度範圍，否則污染物之去除效率或化學濾網之壽
命難以掌握。學者亦發展污染氣體控制系統-溼式氣體洗滌
系統(air washer)，利用氣-液相接觸傳輸作用來去除氣態
[5]
分子污染物 。

圖1、AMC污染源分類表 3. 研究方法
各廠目前皆有AMC監測系統，當online/offline採值高
2.2. 微污染之影響
時，雖可快速得知影響區域及位置，但卻無法立即得知是
無塵室內製程繁複，其中以微影(lithography)、閘極 哪個機台發生異常，導致無法立即將污染源移除或抑制，
(gate)及接觸層(contact layer)等製程對微污染具高敏感度 造成污染源長時間曝露於環境中。因此本文將以污染源即
，高濃度AMC可能造成產品良率。AMC所造成的影響包括 時監測控制為主要研究方向，藉由現行無塵室機台監控/紀
：①MA類 : 酸性AMC會造成晶圓或器材設備腐蝕，導致 錄系統提出系統整合概念，找出高風險設備群以減少污染
蝕刻速度改變、金屬線性破壞或是光學鏡頭霧化；②MB類 源查詢時間，如 圖2所示。
: 環境中若有高濃度鹼性AMC時，其會與微影製程中光阻
文獻蒐集 無塵室內污染物、來源、影響
劑內的光酸發生中和反應，導致晶圓或光罩表面產生鹽類
微粒，造成圖像轉移時的缺陷，一般稱為「T-Topping」 研究設定 污染源即時顯示資訊
現象；③MC類 : 污染會晶圓表面Si-N膜轉變為Si-O，而導
工具選用 現行設備機台監控/紀錄系統
致晶圓膜厚及純度降低，或是改變介電質的特性而影響潰
電壓，造成接觸電阻的改變；④MD類 : 環境中摻雜物若吸 系統整合 整合概念提出
附在晶圓表面後，透過熱製程擴散至底部，可能造成產品 圖2、AMC污染源即時顯示概念說明
電性飄移，或是摻雜參數改變導致元件失效及良率下降 [3]
。
3.1. 化學品供應狀態

2.3. 污染物之控制策略與措施 設備機台化學品使用來源約略可分為兩類，其一為中

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