集成电路（IC）厂房洁净室如何做好AMC控制

2022-09-27 08:58

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资料摘要：

随着工艺生产技术的不断发展，IC生产对于环境及其他配套系统的要求也相应越来越严格，说到环境首当其冲的是洁净室。一些研究结果表明，空气中的金属离子（Na、K、Fe、Cu、Zn等）会破坏绝缘层，使p-n结漏电；而氮氧化物、二氧化硫、氨、有机物、臭氧、硼、磷等都会引起电路缺陷。AMC已直接影响到产品的成品率和可靠性，应加以控制。　　AMC的来源　　AMC，全称Airborne Molecular Contamination，即空气中分子级污染物。AMC来源于洁净室内及室外空气。洁净室内的AMC主要来源于以下几个方面：工艺生产使用的各种化学品，工艺设备和原材料的气体释放，室内操作人员以及各种建筑材料等。室外空气中的AMC多少与IC厂房所在地的空气质量有关，且地方差异性较大，通常越是工厂集中的工业区来自室外的AMC就越严重。　　AMC的控制　　减少洁净室内的AMC应从以下四个方面进行控制：　　（1）控制室内产生：　　工艺生产线本身是AMC最大的产生源，因工艺生产中要使用各种化学品，这些化学品或多或少的要散发到室内空气中形成AMC，所以首先应从生产工艺上考虑尽量减少化学品的使用，另外应控制工艺设备的制作材料、涂料的释放气体。　　目前通常采取以下措施：　　尽量采用AMC释放低的建筑装修材料、涂料及密封材料，目前常用的建材中聚四氟乙烯、玻璃、不锈钢、铝合金、表面经烤漆处理的金属材料、高弹性聚氨脂涂料、环氧瓷漆等是可以接受的，而环氧树脂涂料、硅密封胶、单H双面密封胶带、阻燃剂已不适用了；　　改进建筑材料加工工艺，提高加工精度，工程中尽量不用密封胶；　　洁净系统中的HEPA/ULPA过滤器应采用聚四氟乙烯（PTFE）或低硼低有机物的玻璃纤维制作，另外目前常用的DOP测试方法以及钠焰测试也是不能接受的，SEMATECH推荐采用以去离子水雾携带的固态聚苯乙烯（polystyrene latex,PSL）小球作为测试粒子；　　系统中的吸音材料尽量不用玻璃纤维，可以用发泡金属等材料代替；上静压箱用无密封的烤漆板制作；　　制作风管的材料必须脱脂，密封垫用丁基橡胶；　　洁净室空间内的电缆也应采用AMC释放低的材料制作。　　（2）控制室外侵入：　　首先洁净室空间等应密闭，使周围环境的AMC不渗入洁净室；其次应防止室外空气中的AMC进入洁净室内，为此有两个方面需要考虑：　　第一，新风入口应合理，尽量远离排风口及其他污染源，另外建厂地点应合理。　　第二，IC厂所在地的室外空气中如含有对生产工艺敏感的AMC，则在室外空气送入洁净室前应进行可靠的处理，根据室外空气中AMC的种类、浓度以及工艺要求在新风处理机组中设置相应的化学过滤器，也可以在新风处理机组中设淋洗装置加以去除。　　（3）控制扩散：　　对于生产中必须要使用化学品的工艺设备应尽量采取密闭措施，并设置可靠的排风，以减少化学品的散发。另外合理的气流组织对防止扩散也很重要，洁净系统设计时应充分考虑减少各区域的气流交叉。　　（4）化学过滤：　　采取了以上措施虽然可以降低洁净室内的AMC浓度，但不可能完全杜绝AMC的产生，而有些生产工序对AMC又比较敏感，虽然洁净系统中装有HEPA/ULPA过滤器，该过滤器对于过滤灰尘粒子有效果，但对于AMC几乎不起作用，所以有些生产区域还应设置化学过滤器，以去除洁净室内的AMC。通常做法是在FFU的HEPA/ULPA过滤器与风机之间增设化学过滤器，针对区域一般是匀胶、显影区以及CVD区。

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