半导体洁净室气态分子污染检测与控制

气态分子污染物AMC的来源   

洁净室中的AMC来源分为外部污染和内部污染。外部污染大致包括烟囱排放、汽车机车尾气排放等，它们通常经由新风空调箱再吸回洁净室内。它的去除方式主要是在新风空调箱内设置对于酸性污染物和碱性污染物可高效净化、针对有机化合物的有限空气洗涤器和作用与酸碱性污染物、有机化合物的化学过滤器。

内部污染大致包括化学品、机台设备、洁净室内作业人员、洁净室内建材等。特别是新建的厂房，建筑结构材质、涂料、机台内部材质、接缝密封剂、晶圆储存盒、PVC手套等塑胶材质等都会对环境造成一定的影响。它的去除方式主要是通过高效过滤风机组单元（FFU），主要在微循环风口设置化学过滤器。

洁净室气态分子污染物AMC检测

SEMIF21-1102的标准中将洁净室中的空气污染物分为四种，一是酸性污染物，包括盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸等；第二种是碱性污染物，主要是氨气；第三种是可凝性污染物，指常压下沸点大于室温且会在表面凝结的化学物质但不包含水；第四种是掺杂性污染物，可改变半导体物质之电性能化学元素，如硼、磷、砷和金属离子等。

十几年前国际半导体组织结合ITRS技术，对洁净室内AMC种类进行整理定义。2017年以后IRDS设备与系统路线图被业界了解，AMC物种远不局限于MC、MA、MB及MD等。

气态分子污染物（AMC）基于国际半导体设备和系统线路图，不同制程节点要求下洁净室内AMC上限浓度一览。

气态分子污染物（Airborne molecular contaminant，AMC），是对半导体制程良率可能产生负面影响的气态污染物的统称。

现行的AMC检测方法，普遍受到仪器数据输出频率低或者物种覆盖范围较小的限制。例如常见的在线色谱质谱联用通常每30分钟才能出一组数据，而且耗材和维护人力成本较高。另一类常见的在线分析方式是光谱法，比如以光腔衰荡光谱（CRDS）为代表的激光吸收光谱技术。因激光光源限制，一台CRDS设备一般只能检测一种或者几种化合物，同时数据时间分辨率是分钟级别。这也是IRDS路线图中对各种类的AMC都推荐某几种设备组合的主要原因。

质谱仪可以覆盖AMC的几大主要种类，同时获得秒级响应和pptV级别的检测限。搭配的高分辨率TOF飞行时间质谱的全谱记录让Vocus CI-TOF具有数据回溯分析的功能，这在半导体需管控AMC种类不断扩充的前提下显得尤其重要。

在洁净室技术中，污染不仅包括严格意义上的灰尘的微粒，还包括任何有干扰作用的固体、液体、气体、热和电磁，所以需要小心控制与生产者有关的环境，这可能会对产品生产过程和制造质量产生负面的影响。

去除方法

半导体生产制程包含有精密的微机电和积体电路，对生产环境洁净度的要求特别严格，因此其整个制造过程都是在严格控制的洁净室环境下完成的。

化学过滤器的定义为空气分子污染隔离用的过滤器，其原理是通过物理和化学结构来实现。通常实际选用是要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件来选择合适的化学过滤器。目前的化学过滤器是选择性的吸附气体，而不是机械地“过滤”杂质。吸附是固体物质表面对气体或液体分子的吸附现场，其中固体物质是吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。吸附可分为物理吸附和化学吸附。

                                                                                                                         （CRC编辑）