通过评估优化半导体HVAC的过滤

作者：Jurgen M. Lobert、Joseph R. Wildgoose，Entegris 公司

半导体制造工艺开间区的空气分子污染（AMC）控制一直都是应用在比较单一的问题上，例如，去除金属薄膜上不必要的有害杂质或是腐蚀控制。随着65-和45-nm技术以及高能紫外（UV）光的出现，AMC在曝光、光学衡器和光掩膜中的影响，随着曝光波长的变短反而增加了。随着每个节点光束强度的增强，对污染物的敏感也在加剧，从而会带来了诸如合格率、缩减成本、光学退化、掩膜模糊等方面的问题。因此，AMC控制对于洁净室光刻技术来说，变得越来越必不可少了。但是，直到最近，大部分的化学过滤方法都还只是针对个别工艺设备或工艺设备组。

现在，大部分新式晶圆制造厂的设计和建造都会在天花板网格中安装AMC过滤器，而且有些晶圆制造厂还通过改造空气处理器来升级这些过滤器。洁净室运营商们认为，通过与过滤器供应商的密切合作，了解和定义性能参数，使用化学HVAC过滤器，能够帮助优化过滤器的化学和物理性能，并且随着时间的推移，可以降低AMC监控成本。

这种合作的一种途径就是结合高性能AMC分析，确定洁净室空气的化学性质和过滤器的性能，通过定制过滤器介质来优化过滤器的寿命、处理效率和压差。过滤器成品极少有能满足最先进的半导体洁净室中的AMC要求和设备运营商希望的。在现代photobay中，需要安装成千上万的过滤器，降低成本便成了半导体制造业的一大主题。另外，越来越大的竞争压力，也要求我们对洁净室AMC水平和过滤器性能有一个全面的了解。

前沿技术
半导体加工要求采用UV光，在硅晶圆上生成最小的特性。这些晶圆用在现代计算机和消费类电子产品所采用的强大的处理器和内存芯片上。最新一代的半导体照射设备使用波长为193-nm的UV激光。这种光包含的能量可以轻易地将分子分裂为活性碎片，触发化学反应，粘附在光学表面上，可能导致高达500万美元的代价。每次停机清洁或更换零件时，也会导致每小时10,000美元的损失。另外，酸性化合物的表面腐蚀以及化学反应（诸如酸碱中和等）导致的表面模糊，这些都是一直存在的问题，即使是在旧的工艺技术上也一样。

图1 安装于天花板栅格上的典型HVAC化学过滤器。
图片由Entegris公司的Sam Lin提供。