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Tech
Notes
技術專文
表1、廠區內使用IPA製成機台數量的TOP10
排名 系統製程 排名 系統製程
1 奈米CMP薄膜 A製程 6 奈米CMP薄膜 D製程
2 奈米CMP薄膜 B製程 7 奈米擴散 C製程
3 奈米擴散 A製程 8 奈米CMP薄膜 E製程
4 奈米CMP薄膜 C製程 9 奈米CMP薄膜 F製程
5 奈米擴散 B製程 10 奈米擴散 D製程
2. 文獻探討 : NH3)造成的瑕疵是為敏感的，鹼性物質與光阻劑發生酸
鹼中和反應造成瑕疵(T-topping) ，另外還會影響線寬的
[4]
[1]
關於AMC與Particle的污染，Muller等人 的研究中提
改變導致尺寸的誤差。
出，在Class 100的潔淨室內總有機氣態污染物濃度約100
在高科技產業中，以半導體產業產生之污染問題最為
3
µg/m ，粒狀物濃度則約為20ng/m3，兩者的濃度相差約
嚴重，其次為光電產業。而半導體製程中以黃光製程、封
5000倍，所以氣態分子污染物沉積於晶圓表面之質量沉積
裝製程為主要揮發性有機污染物來源。其揮發性有機物廢
可能為微粒的數千倍以上，因此潔淨室等級與AMC的污染
氣的來源除製程使用的光阻劑、去光阻劑、顯影劑外，主
濃度無直接關係，AMC的氣態污染去除主要還是依靠化學
要為清洗過程使用的異丙醇、丙酮、乙酸丁脂、甲苯、二
濾網去除，而粒狀物污染則是以HEPA filter(0.5µm，99.99
甲苯、含氯有機物等。半導體製造業，指從事積體電路晶
％)或是ULPA filter(0.1~0.2µm，99.999%)去除。
圓製造、晶圓封裝、磊晶、光罩製造、導線架製造等作業
TOC可能會導致的異常包括氧化層不當成長、CMOS
者。半導體製程是由原料晶圓片，經由不斷的重覆光學顯
上Contact阻值增加、閘極氧化層崩潰電壓(voltage
影(黃光製程)、蝕刻、薄膜沉積等步驟，最後經由封裝製
[2]
breakdown)的破壞因素等原因 此種模式的崩潰會造成產
造而成。蝕刻便是用化學方式(強酸、電漿或強氧化劑)將
品良率的損失，其發生的原因與製程(顆粒、有機污染、金
[5]
晶圓上的某一部份物質去除 ，下 圖1為半導體晶圓相關製
屬雜質)的原因，一般半導體廠最常用濕式清洗來確保閘極
造與廢氣產生源示意圖。
氧化層的品質的方法，SC1(standard clean 1)用於鹼水及侵
蝕表面，以便於清除微粒子。同時可去除有機物及金屬污
3. 研究方法
染物。而SC2(standard clean 2)主要用於清除金屬污染物 [3]
。 文獻中提到有機氣體會造成氧化層崩潰電壓，而廠內
若環境中有酸性的AMC物質在晶圓上殘留或有沉積時 有機氣體洩漏事件中光IPA洩漏事件佔了將近34%，增加了
，會使得鋁線產生腐蝕，因此需管理具有腐蝕性的酸性物 約40%的濾網花費，因此減少廠區晶圓被有機氣體污染的
質(Cl-、F-)，而SO42-會與NH3反應(NH3)2SO4附著在晶 機會點以改善IPA的洩漏是最有效的方式。
片上，破壞氧化膜的絕緣性，而微影製程對於鹼性物質(如 目標為改善減少廠內重點區域或重點機台的污染，透
使用化學物品 使用化學物品 使用化學物品 使用化學物品 使用化學物品

矽甲烷、 光阻劑、 光阻去除劑、 光阻劑、 光阻劑、
無機酸、 丙酮、 IPA、 丙酮、 丙酮、
IPA等 IPA、 無機酸等 IPA、 IPA、
顯影劑等 顯影劑等 顯影劑等

擴散 黃光 蝕刻 植入及摻雜 研磨
PR PR
Initial ox Initial ox Ini ox Ini ox
Si substrate Si substrate Si substrate
Si substrate

有機廢氣 有機廢氣 酸(鹼)性廢氣 有機廢氣
酸(鹼)性廢氣 有機廢氣 酸(鹼)性廢氣 特殊廢氣 酸(鹼)性廢氣
特殊廢氣 特殊廢氣 特殊廢氣

圖1、半導體晶圓相關製造與廢氣產生源

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100