Surveillance de la contamination moléculaire de l'air par l'ammoniac dans la fabrication des semi-conducteurs

Moniteur de NH₃​

Les contaminants moléculaires aéroportés (CMA) causent des problèmes de qualité des produits dans la production moderne de semi-conducteurs, même à des concentrations extrêmement faibles en ppb. Les CMA sont devenus un problème avec l'introduction des résines chimiquement amplifiées dans les années 1990. Un défaut se produisait lorsque les acides initiés photolytiquement dans la résine étaient neutralisés par l'ammoniac (NH₃) aéroporté provenant de la salle blanche. Cette interaction est pertinente pour les défauts des dispositifs car elle détériore la largeur des lignes et les structures des lignes. Par conséquent, la mesure de la contamination moléculaire aéroportée de l'ammoniac dans la salle blanche est devenue courante, et la chromatographie ionique est utilisée depuis longtemps.

La contamination à l'ammoniac en salle blanche peut provenir de sources diverses, parfois inattendues : entrée d'air extérieur, évaporation par le personnel ou fuite des équipements. Des événements aléatoires peuvent parfois entraîner une augmentation de la concentration d'ammoniac et un voile sur la surface optique des réticules et des miroirs. Cependant, il est difficile d'identifier et d'éliminer rapidement la source de contamination à l'ammoniac avant d'affecter les rendements de production, car elle peut provenir de n'importe quelle source.

L'analyse manuelle des AMC ne fournit pas une résolution spatiale élevée et peut retarder la détection de la contamination, entraînant la propagation de la contamination dans la salle blanche et conduisant à une détérioration du rendement.

Afin de minimiser la perte de rendement causée par la contamination moléculaire de l'ammoniac en suspension dans l'air, il est très important d'obtenir des données d'analyse avec une résolution spatiale élevée pour une détermination rapide de la source de contamination et des contre-mesures immédiates.

La voix des responsables du service qualité des salles blanches

• Il est nécessaire d'augmenter la résolution spatiale de l'analyse, mais l'augmentation de l'échantillonnage et de l'analyse manuels est coûteuse et entraîne un écart de temps important.
• Les exigences relatives à la conception d'un système analytique varient d'une usine à l'autre

En salle blanche, où l'analyse de l'AMC est réalisée manuellement, l'échantillonnage uniquement au point [5] de la figure 1 peut retarder la détection de la contamination et la propagation de l'AMC dans toute la salle blanche. Le système de mesure multipoint HORIBA composé d'un sélecteur de ligne et d'un système de surveillance de l'AMC avec plusieurs points d'échantillonnage [1] [2] [3] [4] [5] de la figure 1, permet d'augmenter la résolution spatiale de l'analyse, ce qui permet une détection précoce de la source de l'AMC et la mise en œuvre rapide de contre-mesures. Ce système de surveillance multipoint de l'AMC peut contribuer à l'amélioration des rendements de production, de la qualité et de la fiabilité des appareils.

Figure 1 Surveillance AMC multipoint