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层层把关,严控每个工艺环节

时间:2017-10-18 15:25来源:Compotechasia 作者:任苙萍 点击:
观察7:工艺微缩,致命污染源无孔不入
1966 年,是半导体产业史上一个重要的时间刻度,长期致力于为尖端科技制造改善良率、拓展经济规模效益的英特格 (Entegris) 亦诞生在这一年,可谓一路伴随半导体产业成长;在污染控制、关键材料处理与先进工艺材料居领导地位,现手握超过 2,000 项专利,半导体对其营收贡献高达 77%。Entegris 台湾分公司总经理谢俊安介绍,他们有三大核心事业体:特用气体/化学材料供应、滤心/滤材微污染控制以及化学品/晶圆运输,旨在"防患于未然",为半导体创造更洁净的生态系,加速量产及工艺成熟。

原料进厂到产品出货路漫漫,污染源防不胜防
污染威胁无所不在,常用来除去硅晶表面氧化物的氢氟酸 (HF) 及双氧水、氨水,在进料之初可能就存在污染粒子;另化学厂无尘室的洁净程度?空气中的污染粒子是否会趁虚而入?诸如此类都是危险因子。尤其,台湾虽是半导体重镇,却没有能制造特殊化学原料的厂商,需要外购;这些原物料制造完毕、开始打包空运或海运的过程若发生碰撞,这些装载的强酸、强醶或因腐蚀造成二次污染;千里迢迢到达目的仓储后,上述内容物是否会再把塑料容器的微粒子洗出来?待转至晶圆厂手中,到下游封测又是层层关卡,任何环节都可能遭受污染。
 
照片人物:Entegris 台湾分公司总经理谢俊安

在 10 nm、7nm 先进节点导入 EUV (超紫外线) 微影光刻技术后,工艺将愈趋复杂——以往 28 nm、45 nm 只需一次曝光或单纯的浸润式曝光就可实现,但先进节点须多次曝光才能达阵,在污染控制上更须谨慎:因为致命污染粒子的体积也会随着缩小,一样有落入线径空隙的危险、惟处理难度更高;每次曝光若以 90% 良率计算,多次相乘下来,良率将大打折扣!因此,需要更纯净的化学原料和"滤净"能力,以及研发、制造、出货的一条龙管理。

谢俊安表示,放眼同业、虽然在某段工艺中拥有出色解方,但 Entegris 却是目前唯一能从头至尾提供完善统整方案的厂商。日前所发表的"OKTOLEX 薄膜技术",将薄膜特性与特定污染物的吸收机制作匹配,可强化各种薄膜原有拦截机制、过滤重要的光化学污染物;由于抽吸速度更快,还能减少机台停机时间且不会与化学品的组成产生不良反应,有助提升用于逻辑、DRAM 和 3D NAND 设备的 ArF、KrF 和 EUV 微影光刻效率和产能。

"研发、生产、品管、出货"合体服务全球
另稍早针对半导体工艺应用中的腐蚀性化学品、于今年 7 月推出的"INTEGRA Plus WS 堰式阀",采用更精简的流动路径及创新、单件、免黏着剂的隔膜设计,可直接将隔膜黏附在阀体作动器,为真空应用省下隔膜分离并提高阀的使用寿命。该款堰式阀提供 PrimeLock、Flaretek 和 PureBond 导管接头,允许一个接口使用 PrimeLock 或 Flaretek、另一接口使用 PureBond,特殊型态设计让系统具备高灵活度,可轻易安装到任何流体处理系统内;此外,其高纯度、可耐受化学品的 PFA / PTFE 材质可维持化学品纯度,且体积小、不会占用太多设备内部空间。

更重要的是,经过数月运行,此款堰式阀已证实能为超纯度大量化学品和 CMP 研磨液应用,提升较同业高出 70% 流量效能。再者,有鉴于配管和管线等工艺工具的金属组件所造成的污染,是腐蚀性气体内污染物生成最主要的来源——如:铬、铁、锰、钼和镍等过渡金属,还有钠、钙和铝等金属族,都会使 CMOS 闸极堆栈衰退并缩短承载盒的使用寿命。采用高阶专利媒介吸收剂的 GATEKEEPER 腐蚀性"气体纯化器”(GPU),搭配可抗镍腐蚀的 3 nm 微粒过滤,其特殊设计可同时去除 18 种不同气体内的湿气并捕捉挥发性金属微粒,包括 Cl2、HBr、HCl、CF4、BCl3、SO2 和 SF6 等,为半导体与晶圆工艺提供同级最佳出口纯度。
 
图:Entegris 为半导体工艺提供一条龙式服务
资料来源:Entegris 提供

依工艺气体测量,15 ppb 挥发性金属湿气去除规格,容量为坊间纯化器两倍以上,且纯化器使用寿命更长;它可用于干式蚀刻和磊晶工艺,无任何安装方向限制,也可安装在任何目标腐蚀性气体输送系统内。继 1990 年于台湾设立分公司,Entegris 近日宣布扩建位于新竹的台湾技术研发中心 (TTC),将专门开发过滤媒介的微污染控制实验室 (MCL) 与亚洲应用开发实验室 (AADL) 合而为一,从事微量金属、有机污染物和纳米微粒的分析;立足台湾、服务全球,建立贯穿研发、工业化生产、品管到出货的单一厂外合作据点,以缩短解决方案周期。
 
(责任编辑:jane)
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