凈化廠房中氣相分子沾污（AMC）的來(lái)源和危害

潘文偉，蔡 蕾

（1. 華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司，江蘇 無(wú)錫 214035；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第58研究所，江蘇 無(wú)錫 214035）

1 引言

在半導(dǎo)體圓片加工行業(yè)，人們很早就認(rèn)識(shí)到顆粒沾污的危害性，并根據(jù)美國(guó)Federal Standard 209D、209E和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 16441-1等標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)建造凈化廠房，利用HEPA（High Efficiency Particulate Air filter，高效空氣過(guò)濾器）或ULPA（Ultra Low Penetration Airfilter，超低穿透空氣過(guò)濾器）來(lái)過(guò)濾掉空氣中的懸浮顆粒。新建的半導(dǎo)體圓片加工廠，總是首先設(shè)計(jì)和建造凈化廠房，然后再往里面安裝和調(diào)試設(shè)備，開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)幾十年時(shí)間，凈化廠房的顆粒過(guò)濾技術(shù)已相當(dāng)成熟。理論上，HEPA過(guò)濾器可以過(guò)濾掉99.97%以上0.3μm以上粒徑的顆粒，ULPA過(guò)濾器可以過(guò)濾掉99.999%以上120nm以上粒徑的顆粒。

隨著特征尺寸（CD）的不斷縮小，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，盡管半導(dǎo)體凈化廠房號(hào)稱是世界上最干凈的地方，實(shí)際上卻并不干凈，空氣中還存在著大量分子級(jí)污染物，如酸、堿、揮發(fā)性有機(jī)物、分子摻雜物等。這些污染物以氣相或蒸汽分子的形式存在，簡(jiǎn)稱AMC，其粒徑通常只有0.2nm～5nm，能暢通無(wú)阻地穿過(guò)HEPA/ULPA過(guò)濾器。而且，空氣中AMC的濃度比顆粒要高得多。測(cè)量結(jié)果表明，在209D標(biāo)準(zhǔn)100級(jí)（相當(dāng)于209E標(biāo)準(zhǔn)M3.5級(jí)，或ISO 14644-1標(biāo)準(zhǔn)5級(jí)）凈化廠房中，總氣態(tài)有機(jī)污染物濃度約為100μg/m3，而顆粒污染物的濃度僅為20ng/m3，兩者相差5000倍。在潔凈度最高的光刻間和刻蝕間中，AMC的濃度往往比其他工藝間更高。這些AMC會(huì)影響圓片加工質(zhì)量和成品率，嚴(yán)重時(shí)還可能對(duì)產(chǎn)品造成致命的缺陷。

目前很多人對(duì)凈化廠房空氣中的AMC及其危害性還不夠了解，在凈化廠房設(shè)計(jì)和工藝規(guī)范制定時(shí)也未考慮AMC的控制要求。很多AMC會(huì)影響員工的身體健康。很多在凈化廠房中工作的人都覺(jué)得空氣不好，有些人會(huì)覺(jué)得頭暈、惡心、胸悶、眼睛難受等，這都是由于空氣中存在著大量AMC的緣故。本文簡(jiǎn)要介紹了AMC及其來(lái)源、危害性、控制標(biāo)準(zhǔn)和控制方法，希冀引起人們對(duì)AMC的重視，并采取相應(yīng)的措施來(lái)減輕AMC的危害。

2 AMC的分類

2.1 SEMI的分類標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)SEMI（Semiconductor Equipment and Materials International，國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備和材料協(xié)會(huì)）于1995年發(fā)布的SEMI F21-95標(biāo)準(zhǔn)和2002年11月發(fā)布的SEMI F21-1102標(biāo)準(zhǔn)，AMC可分為下列四類：

（1）MA（Molecular Acids，酸性分子污染物）：MA為腐蝕性物質(zhì)，其化學(xué)反應(yīng)特性為電子受主，通常包括光刻、腐蝕工藝過(guò)程中逸出的氫氟酸、鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸等，還包括外部穿過(guò)高效過(guò)濾器進(jìn)入凈化廠房的二氧化硫、亞硝酸等無(wú)機(jī)酸及草酸、醋酸等有機(jī)酸；（2）MB（Molecular Bases，堿性分子污染物）：MB為腐蝕性物質(zhì)，其化學(xué)反應(yīng)特性為電子施主，包括NH3、胺類（包括三甲胺、三乙胺、環(huán)己胺、二乙氨基乙醇、甲胺、二甲胺、乙醇胺等）、氨化物（如N-甲基吡咯烷酮NMP，為去膠劑或聚酰亞胺溶劑）、HMDS（光刻膠助粘劑）、脲等；（3）MC（Molecular Condensable Organic Compounds，可凝結(jié)的分子有機(jī)化合物）：MC通常是指在常壓下沸點(diǎn)大于150℃（也有人定義為沸點(diǎn)大于室溫或65℃）、容易凝結(jié)到物體表面的有機(jī)化合物，包括碳?xì)浠衔?、硅氧烷、鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、丁基化烴基甲苯（BHT）、全氟高分子有機(jī)物與塑化劑等；（4）MD（Molecular Dopants，分子摻雜物）：MD是指可改變半導(dǎo)體材料導(dǎo)電特性的化學(xué)元素，包括各種重金屬及硼、有機(jī)磷酸鹽、砷酸鹽、B2H6、BF3、AsH3、磷酸三乙酯（TEP）、磷酸三氯乙酯（TCEP）、磷酸三苯酯（TPP）等。

2.2 ISO的分類標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）于2006年發(fā)布了ISO 14644-8標(biāo)準(zhǔn)，將AMC分為8類：酸（ac），堿（ba），生物毒性物質(zhì)（bt），凝聚物（cd），腐蝕物（cr），摻雜劑（dp），有機(jī)物（or），氧化劑（ox）。

3 AMC的來(lái)源

凈化廠房中AMC的主要來(lái)源可分為外部來(lái)源和內(nèi)部來(lái)源兩大類。

3.1 外部來(lái)源

AMC的外部來(lái)源是指環(huán)境空氣中存在的氣相污染物，如車輛排放的廢氣、鄰近工廠排放的廢氣、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)產(chǎn)生的氣體、霧霾等，包括各種重金屬、甲烷、O3、SOX、NOX等。其中SO2是最主要的污染，北方比南方嚴(yán)重，冬季比夏季嚴(yán)重，因?yàn)楸狈蕉救∨療簳?huì)釋放出大量的SO2。這些氣相分子污染物能穿過(guò)高效過(guò)濾器，隨著新風(fēng)被送入凈化廠房?jī)?nèi)部。

AMC還有一個(gè)很嚴(yán)重、但被忽視的外部來(lái)源，就是凈化廠房的廢氣排放洗滌塔不夠高，而且離新風(fēng)入口不夠遠(yuǎn)，特別是遇到低氣壓時(shí)，凈化廠房排出的大量含有酸、堿、有機(jī)物的廢氣會(huì)籠罩在廠房上空，從而被作為新風(fēng)重新送回凈化廠房。

3.2 內(nèi)部來(lái)源

凈化廠房?jī)?nèi)的AMC更多是在凈化廠房?jī)?nèi)部產(chǎn)生的，包括廠房建筑材料釋出、設(shè)備和材料釋出、腐蝕和光刻等工藝過(guò)程中化學(xué)藥品逸散、人員產(chǎn)生、管路泄露、設(shè)備維護(hù)修理時(shí)散發(fā)等。

3.2.1 凈化廠房建筑材料產(chǎn)生的AMC

凈化廠房的密封材料、粘接材料、油漆、環(huán)氧樹(shù)脂、合成橡膠、地板、墻壁等都會(huì)釋出AMC。其中地板和油漆可能釋出鄰苯二甲酸二辛酯。密封材料、粘接材料可能釋出硅氧烷和鄰苯二甲酸鹽。塑料、包裝薄膜、窗簾等可能釋出鄰苯二甲酸鹽，橡皮管、聚合物、塑料件等可能釋出碳?xì)浠衔铩?/p>

據(jù)測(cè)量，新建廠房釋出的可凝結(jié)有機(jī)物（MC）濃度很高，在前六個(gè)月內(nèi)，塑料、油漆及其他建筑材料所釋出的溶劑會(huì)快速下降，MC濃度降低。

據(jù)研究，凈化廠房的HEPA/ULPA過(guò)濾器本身可能成為硼或磷沾污的來(lái)源。用來(lái)密封過(guò)濾網(wǎng)邊緣的聚氨基甲酸乙酯材料和隔離過(guò)濾器片的密封膠中的阻燃劑可能釋出有機(jī)磷酸鹽類。在存在較高濃度的氫氟酸和在高濕度條件下，過(guò)濾器的濾網(wǎng)材料硼硅玻璃纖維可能釋出揮發(fā)性的BF3。

3.2.2 工藝過(guò)程中泄漏與逸散的AMC

在圓片加工中要使用幾十種氣態(tài)或液態(tài)化學(xué)物質(zhì)，包括硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸和HCl、氨水、氫氟酸、三氟甲烷、三氟化氮、二氯二氫硅、二氯乙烯、硅烷、雙氧水、異丙醇、光刻膠、光刻膠去邊劑、顯影液、HMDS、CF4、SF6、C2F6、NH3、N2O、Cl2、HBr、F2、BCl3、O3、三氯硅烷等。在濕法腐蝕、清洗、光刻等工序可能會(huì)有NH3、胺類、氨化物（如N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺）、硫化物、二甲基硫（DMSO）、甲酚、N-甲基吡咯烷酮（NMP）及氫氟酸、鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸等逸出。在反應(yīng)離子腐蝕、外延、CVD等工序，可能會(huì)有BCl3、BF3、BBr3、硼酸三甲酯、硼酸三乙酯等逸出。濕法腐蝕、清洗、TEOS/O3工藝及使用DUV的光刻機(jī)可能會(huì)逸出O3。

存放的化學(xué)藥品、特氣罐、特氣管路、設(shè)備連接管路、尾氣排放管路連接處或裂紋等可能會(huì)有氣體輕微泄露（輕微漏氣不會(huì)觸發(fā)毒氣報(bào)警器）。即使是很小的泄露，也會(huì)導(dǎo)致AMC濃度顯著升高。

在操作時(shí)可能發(fā)生化學(xué)藥品——如NMP溶劑或TMAH（氫氧化四甲胺，顯影液）等——溢出或?yàn)R出現(xiàn)象，此種意外會(huì)導(dǎo)致數(shù)百至數(shù)千ppb的污染物進(jìn)入凈化廠房空氣中。

3.2.3 設(shè)備PM及管路拆清時(shí)產(chǎn)生的AMC

設(shè)備的例行維護(hù)保養(yǎng)（PM）和修理及管路的拆開(kāi)清理是凈化廠房?jī)?nèi)MA與MB的主要來(lái)源。其中腐蝕設(shè)備拆洗時(shí)發(fā)現(xiàn)有高濃度的HCl和HCN、NO3、SiF4及HBr等危害性氣體滯留在設(shè)備和管路內(nèi)。CVD設(shè)備拆洗時(shí)發(fā)現(xiàn)有SiF4、HNO2、HCOOH及NH3等逸散。PECVD管路內(nèi)粉塵會(huì)與SiH4結(jié)合，并將其包覆于管壁上的粉塵內(nèi)。管路拆開(kāi)時(shí)，粉塵結(jié)構(gòu)受到破壞，會(huì)有很多SiH4釋出。使用去膠劑（如乙醇胺）的設(shè)備在PM過(guò)程中會(huì)連續(xù)地散發(fā)出大量的NH3。干泵（dry pump）通常委外修理，修理時(shí)也會(huì)散發(fā)出大量腐蝕性氣體。研究數(shù)據(jù)顯示，管路內(nèi)的HCl濃度可高達(dá)339×1 0-6。因此，在進(jìn)行設(shè)備PM和修理及將管路拆開(kāi)清理時(shí)，如果不進(jìn)行密封處理和直接向廠房外部排風(fēng)，會(huì)產(chǎn)生高濃度的AMC。有人覺(jué)得灰區(qū)（維修區(qū)）潔凈度要求相對(duì)較低，有點(diǎn)沾污不要緊。其實(shí)，過(guò)濾器對(duì)AMC是暢通無(wú)阻的，灰區(qū)產(chǎn)生的AMC會(huì)隨回風(fēng)穿過(guò)過(guò)濾器被重新送回凈化廠房?jī)?nèi)，并送到各個(gè)不同的工藝間。

設(shè)備反應(yīng)腔（chamber）PM之后復(fù)機(jī)，當(dāng)反應(yīng)腔內(nèi)的壓力下降到6×1 04Pa以下時(shí)，水汽會(huì)凝結(jié)為細(xì)水滴，而殘留在設(shè)備內(nèi)的微量SO2便與細(xì)水滴反應(yīng)生成硫酸（H2SO4）液滴。當(dāng)壓力再回復(fù)到常壓時(shí)，液滴中的水分蒸發(fā)，形成濃縮的硫酸液滴，殘存于反應(yīng)腔內(nèi)，導(dǎo)致圓片被腐蝕。

設(shè)備PM或修理時(shí)通常使用IPA（異丙醇）或丙酮等來(lái)清潔零部件或設(shè)備，IPA或丙酮會(huì)攜帶沾污物揮發(fā)到空氣中。

3.2.4 人員產(chǎn)生的AMC

在凈化廠房?jī)?nèi)工作的人員的身體和呼吸會(huì)釋放出某些污染物，尤其是胺類（MB）。有人測(cè)量了五個(gè)人的MB濃度，結(jié)果為80×1 0-9（女性）到3800×1 0-9（有抽煙習(xí)慣的男性），不抽煙的男性釋放出的MB的濃度為100×1 0-9～850×1 0-9。人員呼吸所產(chǎn)生的MB的濃度為40×1 0-9（女性）到800×10-9以上（抽煙者）。

人員活動(dòng)時(shí)不但會(huì)產(chǎn)生顆粒，也會(huì)提高釋放出的AMC（NH3、胺類）的濃度。

有些圓片廠不禁止凈化廠房工作人員化妝。化妝品會(huì)釋放出多種氣相有機(jī)物氣體。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)香味濃郁的香水中含有鄰苯二甲酸甲酯（DEP）。

3.2.5 圓片傳送盒及圓片本身產(chǎn)生的AMC

為了防止圓片受到顆粒的沾污，通常將圓片放在片盒中傳送或儲(chǔ)存。分析結(jié)果表明，片盒和片架會(huì)釋放出DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）、BHT（2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚）以及用作增塑劑的DEP（鄰苯二甲酸二乙酯，C12H14O4）等MC。這些MC的化學(xué)極性偏高，會(huì)粘附到圓片表面。檢測(cè)結(jié)果表明，舊的片盒和片架釋出的MC濃度比新的片盒和片架低。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在47.8%的干法腐蝕設(shè)備中，剛完成干法腐蝕的圓片會(huì)釋放出高濃度的腐蝕性氣體，如HBr、HCl、HF、SiF4（大約3× 1 0-6）等，持續(xù)釋放時(shí)間超過(guò)30min。HBr和HCl是殘余工藝氣體，HF是SiF4的水解副產(chǎn)物。這些酸性污染物會(huì)隨氣流方向擴(kuò)散，擴(kuò)散面積約為150cm×30cm。據(jù)測(cè)量，在干法腐蝕之后送出硅片時(shí)，有近3×1 0-6的SiF4由出片腔（wafer-out chamber）釋出，引起操作人員的異味抱怨。

3.2.6 凈化廠房?jī)?nèi)物品產(chǎn)生的AMC

研究發(fā)現(xiàn)，作業(yè)人員戴的手套、凈化服也是MC的污染源，包含橡膠、抗氧化劑、油脂、活性劑及無(wú)機(jī)物等。研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，橡膠手套的污染物逸散量遠(yuǎn)小于乳膠手套。凈化廠房?jī)?nèi)使用的清潔用品，包括有機(jī)溶劑、擦洗用具等也會(huì)釋放AMC，主要是MC。凈化廠房?jī)?nèi)的設(shè)備、儀器、計(jì)算機(jī)終端等的材質(zhì)、工具、密封圈等可能釋放出MC。各種塑料制品（含有塑化劑、阻燃劑、脫模劑等）、密封帶、包裝材料、燈具、工作臺(tái)、椅子和凳子等也可能釋出MC，如有機(jī)磷酸鹽。

3.2.7 交叉沾污

由于凈化廠房的空氣是循環(huán)的（通常新風(fēng)大約只占30%），因此各工藝區(qū)產(chǎn)生的AMC會(huì)通過(guò)回風(fēng)循環(huán)，重新被送入凈化廠房并進(jìn)入其他各工藝區(qū)，造成交叉沾污。

離子注入使用高濃度的P、B、As、Sb等化合物摻雜物。如果離子注入間出現(xiàn)哪怕是輕微的逸出，也會(huì)通過(guò)回風(fēng)被送回凈化廠房，特別是可能被送到前端工藝區(qū)，造成災(zāi)難性后果。

CVD工藝所用的化合物三氟化硼、三氯化硼、三氯氧磷等可能通過(guò)逸散和空氣循環(huán)，成為硼和磷的來(lái)源。特別需要關(guān)注的是，雖然灰區(qū)與工藝區(qū)是嚴(yán)格隔開(kāi)的，但是對(duì)于AMC來(lái)說(shuō)，由于其能暢通無(wú)阻地穿過(guò)過(guò)濾器，因此灰區(qū)與工藝區(qū)實(shí)際上是相通的?；覅^(qū)有各種電機(jī)、泵在工作，會(huì)產(chǎn)生大量的AMC，主要是MC。這些污染物會(huì)通過(guò)回風(fēng)被送到各個(gè)工藝間。研究發(fā)現(xiàn)，倘若化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）工藝間的隔門(mén)被長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)著，會(huì)導(dǎo)致光刻區(qū)的胺類濃度值大幅度升高。

4 AMC的危害

4.1 MA的影響

酸具有腐蝕性，因此，MA會(huì)產(chǎn)生以下危害：

（1）侵蝕圓片上的Al、Cu及其他薄膜，導(dǎo)致凹坑、線條開(kāi)路、短路、漏電等。據(jù)報(bào)道，HCl濃度大于28×10-9時(shí)，便可造成肉眼可見(jiàn)的腐蝕。由于HF對(duì)SiO2具有強(qiáng)烈的腐蝕性，對(duì)薄柵氧化層具有極大的危險(xiǎn)性。圓片暴露在5×10-9～10×10-9左右的氟離子濃度下6h，就會(huì)在金屬層上造成數(shù)百個(gè)腐蝕缺陷，腐蝕缺陷隨著暴露時(shí)間的增加而增加。Cl離子污染物會(huì)淀積到圓片表面。研究表明，在Cl濃度遠(yuǎn)低于9×1 0-9（體積）的情況下，便可明顯地觀察到Al-Cu侵蝕，并形成碎屑。腐蝕程度隨時(shí)間和Cl濃度而加劇。研究結(jié)果表明，以TiW為阻擋層的Al-Si-Cu圖形比用TiN為阻擋層的Al-Cu圖形更敏感。（2）腐蝕廠房材料。（3）腐蝕工藝設(shè)備和測(cè)試儀器。（4）如前所述，HF會(huì)侵蝕過(guò)濾器的過(guò)濾材料硼硅玻璃纖維，釋放出BF3，導(dǎo)致?lián)诫s失控，影響器件的電性能。（5）光刻間中的SO2和NO2等會(huì)與空氣中的NH3生成硫酸銨和硝酸銨顆粒，附著在圓片、掩模版、光刻機(jī)透鏡、觀測(cè)儀器透鏡上，形成白霧，導(dǎo)致光刻圖形變形，降低掩模版和光刻機(jī)透鏡的壽命，降低觀測(cè)儀器的分辨率。（6）據(jù)研究，臭氧（O3）會(huì)降低器件的電容。但光刻機(jī)透鏡周圍的O3可以防止有機(jī)物沉積，降低鏡片白霧的發(fā)生機(jī)率。

4.2 MB的影響

（1）如果空氣中的NH3含量過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致柵氧化層失效的缺陷，嚴(yán)重影響器件性能。（2）DUV光刻膠對(duì)NH3、胺類、氨化物（如N-甲基吡咯烷酮NMP）等氣體特別敏感。據(jù)觀察，這些物質(zhì)會(huì)與具有化學(xué)放大作用的光刻膠起反應(yīng)。即使?jié)舛戎挥?0-9級(jí)，也會(huì)導(dǎo)致光刻圖形缺陷，并會(huì)導(dǎo)致光刻膠線條頂部呈T型。圓片暴露于5×10-9的MB下10min便會(huì)導(dǎo)致10nm～20nm的尺寸誤差。比利時(shí)的IMEC研發(fā)中心進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ESCAP 248nm光刻膠暴露于濃度為15×10-9的MB下，會(huì)導(dǎo)致6nm/min的CD誤差。（3）研究發(fā)現(xiàn)，圓片經(jīng)過(guò)使用Cl2的干法腐蝕后，再暴露到微量NH3下，圓片表面會(huì)因酸堿反應(yīng)而產(chǎn)生次微米級(jí)的鹽類微粒。（4）高濃度的MB會(huì)腐蝕過(guò)濾器，降低過(guò)濾器的使用壽命，導(dǎo)致過(guò)濾器提前失效。（5）MB與MA類似，會(huì)侵蝕鋁膜或銅膜。

4.3 MC的影響

（1）含硅、磷、硼等的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），如硅氧烷、有機(jī)磷酸酯等，會(huì)被吸附并牢牢粘附到硅片、光刻機(jī)透鏡或光刻版表面，很難去除或無(wú)法去除，被光刻工程師稱為難處理的（refractory）化合物。（2）氣相有機(jī)分子很容易粘附到硅片表面，形成薄膜和表面分子沾污（SMC），會(huì)使光刻膠層、濺射層、PVD層或CVD層形成夾層結(jié)構(gòu)；會(huì)使介質(zhì)層改變介質(zhì)特性，影響擊穿電壓；會(huì)使圓片表面的Si-N膜變?yōu)镾i-O膜，進(jìn)而導(dǎo)致Si-N膜的厚度和純度同時(shí)降低。鋁壓焊點(diǎn)上的有機(jī)物薄膜會(huì)導(dǎo)致器件封裝時(shí)引線鍵合困難或鍵合不上。（3）鄰苯二甲酸酯（如鄰苯二甲酸二辛酯DOP）或其他有機(jī)物在空氣中的存在，會(huì)影響柵氧化層的完整性，并會(huì)分解，在硅片表面形成Si-C結(jié)構(gòu)。（4）BTH（丁基化烴基甲苯）抗氧化劑及其他有機(jī)物會(huì)使Si3N4或其他CVD膜的成核推遲。（5）柵氧化層或其他薄膜吸附亞單原子層的塑化劑后，會(huì)影響橢圓儀的測(cè)量結(jié)果。（6）有機(jī)磷酸鹽被吸附到硅片表面，受熱后會(huì)分解成無(wú)機(jī)磷化物，變成摻雜劑，造成不希望發(fā)生的n型摻雜，導(dǎo)致電壓漂移。（7）硅酮（由密封劑釋出）、HMDS的副產(chǎn)物、SOX等會(huì)吸附到圓片、掩模版或光學(xué)鏡頭表面，形成白霧。（8）碳?xì)浠衔铩⒓追拥日掣降焦杵砻?，?huì)使硅片表面變成疏水性。

4.4 MD的影響

MD包括硼、磷、砷、銻等，主要是硼和磷，吸附到芯片表面后，會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生摻雜作用，改變?cè)械膿诫s濃度。即使是微量的MD（約10 ppt）就會(huì)使產(chǎn)品的電性能發(fā)生漂移和失控。根據(jù)SEMATECH的研究，MD對(duì)前端工藝（FEOL）影響最大。

5 AMC的控制標(biāo)準(zhǔn)和控制對(duì)策

綜上所述，對(duì)AMC實(shí)施控制已迫在眉睫。但是，AMC控制需要高昂的投資和運(yùn)行費(fèi)用。因此，各廠家應(yīng)根據(jù)自己的工藝水平、產(chǎn)品檔次等，對(duì)AMC造成的損失與控制AMC的費(fèi)用進(jìn)行綜合考慮，選擇合適的控制標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)AMC實(shí)施控制的對(duì)策上，要注意以下幾點(diǎn)：（1）廠房選址應(yīng)選擇環(huán)境空氣質(zhì)量好的地段；（2）保持廠區(qū)整潔；（3）建造廠房時(shí)注意使廢氣排放口遠(yuǎn)離新風(fēng)入口；（4）對(duì)廠房建筑材料的沾污進(jìn)行分析，選擇使用經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)定的材料；（5）對(duì)刻蝕、濺射、PVD、CVD設(shè)備維修區(qū)專門(mén)加裝直接通往室外的局部抽風(fēng)管道；（6）在新風(fēng)進(jìn)氣口安裝空氣洗滌裝置，以去除空氣中的無(wú)機(jī)酸和NH3、SO2等；（7）在對(duì)AMC特別敏感的工藝間（如光刻）新風(fēng)進(jìn)氣口安裝長(zhǎng)效型高風(fēng)速（V＞2.5 m/s）化學(xué)過(guò)濾器，在光刻機(jī)、光刻版存放柜的進(jìn)氣口風(fēng)扇過(guò)濾裝置的上游安裝低風(fēng)速型（V＜1.0m/s）化學(xué)過(guò)濾器；（8）在回風(fēng)系統(tǒng)安裝高效型高風(fēng)速（2.5 m/s＞V＞1.2 m/s）化學(xué)過(guò)濾器，以過(guò)濾掉凈化廠房?jī)?nèi)部產(chǎn)生的各種AMC；（9）為對(duì)AMC敏感的工藝設(shè)備（如光刻機(jī)）安裝微環(huán)境室，創(chuàng)造一個(gè)適宜的小環(huán)境；（10）使用PTFE（聚四氟乙烯）過(guò)濾網(wǎng)材料來(lái)代替目前使用的硼硅玻璃纖維過(guò)濾網(wǎng)材料，可改善過(guò)濾器下方及爐管區(qū)的硼污染；（11）建造通風(fēng)良好、內(nèi)部空氣循環(huán)（流速為4 200 L/min）的儲(chǔ)存柜用來(lái)臨時(shí)存放（20min～60min）剛經(jīng)過(guò)干法腐蝕的圓片，來(lái)吹除圓片上的酸性氣體MA；（12）在設(shè)備之間安裝SMIF，減少操作人員的活動(dòng)，以減少NH3和胺類的產(chǎn)生；（13）對(duì)AMC濃度高的管殼、清洗、干法和濕法腐蝕、CVD等工作間加大進(jìn)風(fēng)量和排風(fēng)量。

另外還要在以上對(duì)策基礎(chǔ)上建立凈化廠房?jī)?nèi)部AMC控制工作制度，完善對(duì)凈化廠房?jī)?nèi)AMC的監(jiān)測(cè)方法，對(duì)監(jiān)測(cè)儀器需要進(jìn)行謹(jǐn)慎選型，對(duì)凈化廠房?jī)?nèi)監(jiān)測(cè)儀器的布局和安裝需要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

6 結(jié)語(yǔ)

凈化廠房?jī)?nèi)AMC的濃度比顆粒高得多，而且會(huì)隨著回風(fēng)穿過(guò)過(guò)濾器在凈化廠房?jī)?nèi)循環(huán)，造成交叉沾污。通過(guò)廠房設(shè)施來(lái)控制AMC和建立AMC監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要高昂的投資。在工藝過(guò)程中和設(shè)備PM時(shí)采取適當(dāng)?shù)墓ぷ饕?guī)程可有效減少AMC的產(chǎn)生，降低AMC對(duì)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的危害。

[1]International Technology Roadm for Semiconductors(ITRS) 2011 edition[C]. Yield enhancement.

[2]ISO 14644-8：2006：Classification of airborne molarcular contamination[S].