 第一章 概论 1.1 污染控制和洁净室✦ （3） 空气污染物质 一般情况下，空气中除了氮气、氧气、水分外，还包含了微量气体状·分子状化学物质、粉尘状物质和浮游微生物等，这些是洁净室里污染产品的因素。 以半导体·液晶为首的尖端产业，为确保产品合格率·品质和可靠性，洁净室内的空气和产品表面的污染控制非常重要，污染物质也会随时间逐渐发生变化。特别是半导体产业领域，随着产品的高集成化，粉尘、化学污染物质、水分、金属等都是污染控制的对象。如图1.4所示，半导体制造前工序中硅晶圆表面的污染物质。  图1.4 硅晶圆表面的污染物质 a 浮游微粉尘 半导体工厂洁净室的目标对象是晶圆上蚀刻线宽1/2左右粒径的微粉尘。根据ITRS Roadmap 2011数据统计，2012年的数值是Flash 1/2 Pitch 25 nm, DRAM 36 nm，晶圆环境的目标等级是1级。 这里并不是要讲述粉尘对产品的影响，多数不良品是由于附着微粉尘引起的不良。半导体制造工厂为了避免设备、操作人员的污染，利用局部洁净化技术确保洁净化很重要。 b 化学污染物质（分子状污染物质） 洁净室中化学污染物质的目标对象因空气、表面和纯水等对象而异。根据SEMATECH可分为Acids（酸性气体：A），Bases（碱性气体：B），Condensables（凝聚物，有机物质：C）和Dopants（掺杂剂：D）。根据ITRS Roadmap 2011的数据统计，2012年的晶圆环境目标值分别为，无机酸性物质5000ppt，有机酸2000ppt，碱性物质20000ppm（PGMEA，另外乳酸乙酯5000ppt），浓缩型有机物质26000ppt（另外S,P,S等化合物单体100ppt）。各类物质对半导体的影响请参照第2章的表2.6的介绍。 c 水分 水分是半导体工艺中最难以去除的残留杂质。微量水分在晶圆表面生成的自然氧化膜会因特殊腐蚀性气体造成金属腐蚀等不良影响。此外，有机物污染，特别是邻苯二甲酸酯引起的硅晶圆表面污染也会因为湿度不同有不同的污染量，因此在今后控制各类污染物质的同时，还需要控制水分。 d 金属 如JACA No.35中规定，半导体制造不能将重金属的铁或铬作为直接工程材料使用，不锈钢（SUS）是建造高洁净环境的主要材料，也是在洁净室中大量使用的材料之一。但这些金属会微量溶于各种药液，造成晶圆表面积层缺陷。这也是进行热氧化晶圆会发生的缺陷，是氧化物和污染物质析出的产物。这种缺陷会增加结合部位的漏电，影响MOS存储器的更新时间，进而缩短使用寿命。 （4） 洁净室的洁净度 洁净室的洁净度，以前是基于空气中浮游微粉尘的规定定义的，近年来，污染物质的目标对象包括粉尘、化学物质和微生物等等。而且，空气以外的表面污染也变成了问题，ISO/TC 209委员会为了统一洁净度的概念，对洁净室用语做了以下规定。 ACP-Air cleanliness by particle concentration SCP-Surface cleanliness by particle concentration ACC-Air cleanliness by chemical concentration SCC-Surface cleanliness by chemical concentration ACV-Air cleanliness by viable concentration SCV-Surface cleanliness by viable concentration 浮游粉尘的空气洁净度（ACP）、化学物质的空气洁净度(ACC)，详见2.1节（2）、（3）介绍，粉尘的表面洁净度（SCP）、化学物质的表面洁净度（SCC），详见2.4节（4）介绍。现在的JIS和JACA标准，将化学物质的空气洁净度（ACC）作为浮游分子状物质（AMC）的洁净度。 (待续......) |
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