信息摘要：
隨著集成電路工業(yè)以及半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)越來(lái)越快的發(fā)展，在生產(chǎn)過(guò)程中不僅對(duì)設(shè)備的要求越來(lái)越精密、可靠，而且對(duì)工藝制造環(huán)境的要求也是越來(lái)越嚴(yán)格。 對(duì)微電子半導(dǎo)體制造業(yè)來(lái)說(shuō)，氣態(tài)分子污染物（Airborne Molecular Contaminants, AMC）會(huì)造成半導(dǎo)體晶體表面的氧化和侵蝕，導(dǎo)致產(chǎn)品合格率降低，是生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 AMC控制的必要性 Why to contral the AMC 對(duì)微電子制造業(yè)來(lái)說(shuō)，空氣...
隨著集成電路工業(yè)以及半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)越來(lái)越快的發(fā)展，在生產(chǎn)過(guò)程中不僅對(duì)設(shè)備的要求越來(lái)越精密、可靠，而且對(duì)工藝制造環(huán)境的要求也是越來(lái)越嚴(yán)格。
對(duì)微電子半導(dǎo)體制造業(yè)來(lái)說(shuō)，氣態(tài)分子污染物（Airborne Molecular Contaminants, AMC）會(huì)造成半導(dǎo)體晶體表面的氧化和侵蝕，導(dǎo)致產(chǎn)品合格率降低，是生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
AMC控制的必要性
Why to contral the AMC
對(duì)微電子制造業(yè)來(lái)說(shuō)，空氣環(huán)境中產(chǎn)生的有害物質(zhì)危害生產(chǎn)車(chē)間和產(chǎn)品，并因此引起成品良率降低的化學(xué)物質(zhì)，稱(chēng)為分子級(jí)污染物或氣態(tài)分子污染物(AMC)。
分子污染物大小比顆粒污染物小得多，相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)，高效過(guò)濾器(HEPA) 或者超高效過(guò)濾器(ULPA) 無(wú)法去除分子污染物(AMC)。
ITRS國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖
隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)的飛速發(fā)展，芯片線寬已經(jīng)進(jìn)入納米級(jí)，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境的要求也越來(lái)越高，所以微電子廠房?jī)?nèi)分子級(jí)空氣污染的控制也越來(lái)越重要。
ITRS是International Technology Roadmap for Semiconductors的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文名稱(chēng)為國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖。ITRS的目的是確保集成電路(IC)和使用IC的產(chǎn)品在成本效益基礎(chǔ)上的性能改進(jìn)，從而持續(xù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的健康和成功。
國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)協(xié)會(huì)對(duì)AMC的分類(lèi)
Classification of AMC
AMC對(duì)電子半導(dǎo)體制程的影響
Effect of AMC on electronic semiconductor process
AMC對(duì)電子半導(dǎo)體制程的影響主要表現(xiàn)為表面分子污染，這是由氣態(tài)分子和特定表面作用而形成非常薄的化學(xué)膜，化學(xué)膜通常改變產(chǎn)品表面的物理、電子、化學(xué)和光學(xué)特性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
● 導(dǎo)致光阻層表面硬化T型缺陷
● 硼磷摻雜不受控
● 導(dǎo)致不能控制蝕刻速度，鄰苯二甲酸二丁酯（DOP）易附著于晶片表面形成碳化硅SiC
● 引起閾值電壓改變，硼元素（B2O3）、BF3等氣態(tài)污染物，會(huì)引起晶片表面污染
● 污染物氣體如HF、HCl、H2SO4、H3PO4、Cl2、NOX、SOX等，引起晶片表面污染，導(dǎo)致金屬化制程中的金屬附著力下降
● 污染氣體導(dǎo)致芯片內(nèi)連接導(dǎo)線因腐蝕而報(bào)廢
● 造成掩模及步進(jìn)設(shè)備上光學(xué)鏡面模糊
● 導(dǎo)致設(shè)施和設(shè)備腐蝕而停機(jī)
● 導(dǎo)致HEPA過(guò)濾器降解，維護(hù)成本增加
● 導(dǎo)致無(wú)效清潔
晶圓表面污染的種類(lèi)及其對(duì)元器件的影響
裸露晶圓表面霧化過(guò)程
不同濃度的分子污染物對(duì)制程的影響
在0.15~0.2μm制程暴露于10ppb（左圖）及1ppb（右圖）的NH3污染環(huán)境30分鐘后的結(jié)果
黃光制程光阻解析不良T-TOP形成（0.35um制程）
不同制程污染物種類(lèi)的分布
潔凈室AMC的來(lái)源
如何控制AMC
How to contral AMC
AMC控制方法主要有三種：
一、從污染源控制：移走污染源。這就需要評(píng)估潔凈室內(nèi)、外部空氣質(zhì)量，從而確定潛在的污染氣體及濃度；
二、在通風(fēng)環(huán)節(jié)控制：引入潔凈空氣。選擇相應(yīng)的過(guò)濾器來(lái)去除污染氣體。
三、“根除”控制：通過(guò)物理或化學(xué)手段控制污染物；吸附、吸收及化學(xué)吸收污染物。后續(xù)對(duì)受控環(huán)境AMC的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。主要原理如下：
干式濾料反應(yīng)式去除
物理吸附：
一種物質(zhì)被另一種物質(zhì)吸引并附著于表面的過(guò)程，活性碳正是利用這一原理來(lái)去除污染物。
* 吸附是一種表面現(xiàn)象；
* 越高的表面積吸附能力越強(qiáng)；
缺點(diǎn)：易飽和，為了吸附其他物質(zhì)，容易將已經(jīng)吸附的物質(zhì)釋放出來(lái)，過(guò)程可逆。
化學(xué)吸附：
污染物同吸附劑中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到去除污染物的目的，華凈濾料正是通過(guò)這一原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
* 該過(guò)程非常特殊，取決于吸附劑和被吸附物的化學(xué)性質(zhì)；
* 該過(guò)程基本速度很快，并且是不可逆的；
* 可以將有毒有害氣體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)氧化為無(wú)害的固體。
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