半導體生產制程包含精密的微機電和積體電路，對于生產環境之潔凈度的要求特別嚴格，因此整個制造過程都在嚴格控制的環境條件下，也就是一般熟悉的潔凈室。

在潔凈室技術中，污染不僅包括嚴格意義上的灰塵的微粒，還包括任何有干擾作用的固體、液體、氣體、熱、電磁。所以需要小心控制污染控制的生產有關的環境，這可能會有負面影響的過程和產品的質量。

大多數潔凈室會避免的懸浮微粒污染，因為微粒為大顆粒，通過HEPA/ULPA過濾器足以控制，但是懸浮分子污染，為小顆粒，傳統上，HEPA和ULPA是半導體工藝中賴以控制微粒污染的技術，但隨著尺寸由0.25μm快速演進到0.13μm快甚至納米(<0.1μm)工藝時，越來越多的研究發現，潔凈室空氣中存在的懸浮分子污染物(AMC)，將會對不同用以產生不良的影響，嚴重時可能對產品造成致命的缺陷而影響良率。

一、AMC定義和分類

AMC是Airborne Molecular Contamination的縮寫，定義為懸浮分子污染物(不是懸浮微粒)，出現在潔凈室和受控制環境的大氣中。

懸浮微粒以microns微米來定義(縮寫μm)，μm是過濾行業中描述粉塵粒度和纖維直徑時最常用的尺寸單位。1μm=10^-6m

懸浮分子是光波長度和分子直徑的常用計量單位。

氣態分子級污染物(AMC)是危害生產工藝并導致成品率降低的分子態化學物質，AMC會在半導體制造的柵底氧化、薄膜、多晶硅和硅化物形成、接觸成型、光刻等多個關鍵工藝上造成晶片表面的侵蝕，潔凈室設備的腐蝕，非控制性之硼化物或磷化物摻雜，晶圓表面或光學鏡面上之陰霾和微粒發生等各種危害，影響產品質量，是半導體制造面臨的越來越嚴峻的問題，也是生產環境控制中急待解決的問題。

根據化學品的特性，在國際半導體設備及材料協會在SEMIF21-1102的標準中將潔凈室中的空氣污染物分為四種，一是酸性污染物，包括鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸等；第二種是堿性污染物，主要是氨氣；第三種是可凝性污染物，指常壓下沸點大于室溫且會在表面凝結的化學物質但不包含水；第四種是：

1)酸性污染物(Acids，ClassMA) ：腐蝕性物質，在化學反應中為電子接受者，例如蝕刻區常用的氫氟酸、鹽酸、硝酸與硫酸，外氣所進入的二氧化硫等。

2)堿性污染物(Bases，ClassMB)，在化學反應中為電子提供者，主要來源為氨。

3)可凝結性有機污染物(Condensables，ClassMC) ：通常是指沸點大于150℃ 的有機污染物，容易凝結在物體表面的有機物。

4)摻雜性污染物(Dopans，ClassMD)，可改變半導體物質之電性的化學元素，如硼、磷、砷和金屬離子等。

二、 AMC的來源和去除方法

潔凈室內的AMC來源分為外部污染和內部污染。外部污染大致大致包括煙囪排放，汽機車排放的廢氣，經由新風空調箱再吸回潔凈室內。去除方式主要是新風空調箱內設置對于酸性污染物和堿性污染物高效凈化和有機化合物的有限凈化空氣洗滌器和作用于酸性污染物，堿性污染和有機化合物化學過濾器內部污染大致包括制程化學品、機臺設備、潔凈室內工作人員和潔凈室建材等。特別是新建蓋好的廠房(建筑結構材質與涂料、機臺內部材質、接縫密封劑、晶圓儲存盒、PVC手套等塑膠材質等。去除方式主要是高效過濾風機組單元(FFU)，微環境，循環風和設備設置化學過濾器。

化學過濾器定義為空氣分子污染的隔離的過濾器，其原理是通過物理和化學結構來實現。通常實際選用時，要根據污染物種類、濃度和處理風量等條件來選擇合適的化學過濾器。目前的化學過濾器選擇性地吸附氣體，而不是機械地“過濾”雜質。吸附是固體物質表面對氣體(或液體分子)的吸著現象：其中固體物質是吸附劑，被吸附的物質稱為吸附質。吸附可分為物理吸附和化學吸附。

過濾材料是過濾器的核心部分：化學過濾器的吸附材料(又稱吸附劑)有多種，如活性炭、氧化鋁、沸石、硅膠、離子交換樹脂等：其中，活性炭具有巨大的比表面積、廣譜吸附性、來源豐富和經濟等優點，在化學過濾器中被廣泛應用，習慣上稱之為活性炭過濾器。化學濾網安裝位置大致共有三種，如下：

1)MAU進氣口；設置長效型，高風速型(V>2.5m/s)化學濾網。

2)設備進氣口之高效過濾風機組單元(FFU)上游處，設置低風速型， (V<1.0m/s)。

3)循環風回風處，設置高效型，高風速型(2.5m/s>V>1.2m/s) 。

三、結語

當前半導體制程技術發展迅猛，芯片線寬已經進入納米級，因此半導體潔凈室內AMC的控制更顯重要。在AMC的控制中的首要步驟是通過監測分析，識別污染的來源和通過調整材料和工藝流程以去除污染物。同時在新風、循環風以及機臺側考慮安裝合適的化學過濾器，來保護生產環境。第三，對于潔凈室內某區域溫濕度異常波動，需要巧妙運用在線檢測的數據，去系統分析任何一次超出控制的異常情況，找到引起溫濕度異常波動的真實原因，從而找到有效的對策以避免問題的再次發生。

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