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AMC 在洁净室中的监测与控制 胡亚南 美埃(中国)环境净化有限公司 摘 要： 近年来科学技术的不断发展, 半导体工艺得以全面升级发展, 使得洁净室控制质量的要求越来越苛刻由于 AMC 在生产进程中针对不同制程均会产生不良的影响, 使得成品质量受到严重的影响, 如何针对 AMC 进行监测与控制就成为当前亟需解决的重要课题关键词： 洁净室; AMC; 监测; 控制; 0 引言在洁净室技术中, 污染不仅包括严格意义上灰尘的微粒, 还包括任何有干扰作用的固体、液体、气体、热、电磁[1]大部分洁净室均会尽可能控制各种悬浮微粒污染, 由于微粒属于大颗粒类型, 只需要 HEPA/ULPA 过滤器就能够进行有效地过滤越来越多的学者提出, 洁净室空气中的悬浮分子污染物 (AMC) 会对不同制程产生不良的影响, 甚至所引发产品存在致命缺陷因此, 如何监测并控制洁净室中的 AMC 就成为当前研究的重要内容1 洁净室 AMC 监测1.1 直接监测技术一般来说, 直接检测技术主要是利用自动监测设备来实现, 通过设备及时显示洁净室 AMC 的变化情况当前, NH 3、NO X、H 2S、SO 2都是当前使用较为普遍的气体, 主要监测原理为电化学传感器、离子迁移谱、光离子化检测器、化学发光等。

如利用化学发光法, 利用 NO (一氧化氮) 与 O3化学反应的发光现象检测 NOx的浓度是一种先进方法其化学发光机理可用下述反应式表示:反应化学发光和 NO 浓度成正比, 具体的化学发光强度 I 能够表示为:公式中 CNO指的是 NO 浓度, u 则指的是 1 个与化学反应二氧化氮效率相关的系统参量, 在系统处在稳定工作的状态下, u 可以视作常数1.2 间接监测技术1) 表面分析技术把需要测试的样片放置到半导体洁净室中, AMC 能够在样品表面位置产生分子或者原子层级的沉积膜, 然后通过表面分析技术, 针对 AMC进行分析2) 压电晶体传感器压电晶体传感器主要包含石英晶体质量传感器与表面声波传感器两种传感器分别利用不同的物质来获取 AMC 情况1.3 采样分析技术所谓采样分析法, 指的是在洁净室现场进行采样, 并在实验室进行分析的测试方案具体来说, 应当根据实际情况选择对应的方案比如, 针对挥发性有机气体, 通常选择不锈钢桶进行采样处理, 采用气相色谱/质谱 GC/MS 进行分析;针对无机成分, 则需要选择溶液吸收进行采样处理, 采用电感耦合等离子体质谱 (ICP/MS) 与离子色谱 (IC) 进行组合分析。

2 洁净室 AMC 控制分析1) 洁净室内部的洁净空气是通过新风装置所获取, 而这些新风则是通过外气所获取, 外气当中会包含 SOx、NO x, 但半导体工厂所生成的废气, 往往会对新风造成不良影响所以, 虽然排气装置已经针对各种废气进行有效地处理, 虽然处理的效果也能达到 90%以上, 但仍存在废气[2]与此同时, 因为产能的持续提升, 使诸多动力设备的持续增加, 所以在设计的时候, 可以尝试在增能方面架高排气装置, 保障各种排放废气能够进行更为彻底的扩散, 新风采风口与排放装置应当尽可能远离, 以此来提升新风的洁净度2) 当外气进入到新风装置以后, 针对新风进行处理优化当中水喷淋装置能够直接溶解外气中部分能够溶于水的酸碱物质通过提升喷淋装置流量, 能够提升溶解效率, 全面提升水质的洁净度, 避免二次污染的现象化学过滤器本身是有选择性的吸附气体要想实现对甲醛、氨气等相关气体的吸附处理, 则应当针对吸附剂实施化学处理, 化学吸附通常是不可再生的, 必须要进行定期更换处理3) 当新风进入到洁净室内部以后, 在部分特殊的地区 (如光刻地区) , 往往十分容易受到 AMC 干扰, 洁净室还需要实施独立回风控制处理。

一般来说, 可以选择微正压处理, 通过在原有 FFU 上增加 chemical filter, 能够显著提升净化的效果4) 对于员工操作来说, 应尽可能防止化学品泄露现象针对新的建筑材料、新设备来说, 净化服应当采用 AMC 散发量较小的材料制作, 新设备刚刚进入的时候, 应当把净化间静压提高, 加速 AMC 的挥发3 结语近年来, 半导体制程技术的全面发展, 芯片线宽全面进入到纳米级别, 洁净室对于 AMC 的控制变得越来越苛刻因此, 针对洁净室 AMC 监测与控制至关重要, 这就需要深入分析 AMC 的来源及危害, 综合利用多项技术, 针对 AMC 进行及时的监测, 全面掌控洁净室 AMC 的实际情况综合利用新风、循环风、化学过滤器、物理过滤器, 针对整个洁净室的环境进行全面的控制, 尽可能减少 AMC 所造成的不良影响, 全面保障半导体生产的效率与质量参考文献[1]黄侠.新型过氧乙酸杀芽孢剂在制药洁净室中的应用[J].中国药事, 2015, 29 (4) :446-449. [2]张华廷, 吴蔚兰, 向灵均.CFD 在电子洁净室节能设计中的应用[J].制冷与空调, 2013, 27 (6) :565-568. 。