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層層把關(guān)，嚴(yán)控每個工藝環(huán)節(jié)

本文作者：任苙萍點(diǎn)擊： 2017-10-18 15:25

前言：

觀察7：工藝微縮，致命污染源無孔不入

1966 年，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)史上一個重要的時間刻度，長期致力于為尖端科技制造改善良率、拓展經(jīng)濟(jì)規(guī)模效益的英特格 (Entegris) 亦誕生在這一年，可謂一路伴隨半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長；在污染控制、關(guān)鍵材料處理與先進(jìn)工藝材料居領(lǐng)導(dǎo)地位，現(xiàn)手握超過 2,000 項(xiàng)專利，半導(dǎo)體對其營收貢獻(xiàn)高達(dá) 77%。Entegris 臺灣分公司總經(jīng)理謝俊安介紹，他們有三大核心事業(yè)體：特用氣體／化學(xué)材料供應(yīng)、濾心／濾材微污染控制以及化學(xué)品／晶圓運(yùn)輸，旨在＂防患于未然＂，為半導(dǎo)體創(chuàng)造更潔凈的生態(tài)系，加速量產(chǎn)及工藝成熟。

原料進(jìn)廠到產(chǎn)品出貨路漫漫，污染源防不勝防

污染威脅無所不在，常用來除去硅晶表面氧化物的氫氟酸 (HF) 及雙氧水、氨水，在進(jìn)料之初可能就存在污染粒子；另化學(xué)廠無塵室的潔凈程度？空氣中的污染粒子是否會趁虛而入？諸如此類都是危險因子。尤其，臺灣雖是半導(dǎo)體重鎮(zhèn)，卻沒有能制造特殊化學(xué)原料的廠商，需要外購；這些原物料制造完畢、開始打包空運(yùn)或海運(yùn)的過程若發(fā)生碰撞，這些裝載的強(qiáng)酸、強(qiáng)醶或因腐蝕造成二次污染；千里迢迢到達(dá)目的倉儲后，上述內(nèi)容物是否會再把塑料容器的微粒子洗出來？待轉(zhuǎn)至晶圓廠手中，到下游封測又是層層關(guān)卡，任何環(huán)節(jié)都可能遭受污染。

照片人物：Entegris 臺灣分公司總經(jīng)理謝俊安

在 10 nm、7nm 先進(jìn)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)入 EUV (超紫外線) 微影光刻技術(shù)后，工藝將愈趨復(fù)雜——以往 28 nm、45 nm 只需一次曝光或單純的浸潤式曝光就可實(shí)現(xiàn)，但先進(jìn)節(jié)點(diǎn)須多次曝光才能達(dá)陣，在污染控制上更須謹(jǐn)慎：因?yàn)橹旅廴玖Ｗ拥捏w積也會隨著縮小，一樣有落入線徑空隙的危險、惟處理難度更高；每次曝光若以 90% 良率計(jì)算，多次相乘下來，良率將大打折扣！因此，需要更純凈的化學(xué)原料和＂濾凈＂能力，以及研發(fā)、制造、出貨的一條龍管理。

謝俊安表示，放眼同業(yè)、雖然在某段工藝中擁有出色解方，但 Entegris 卻是目前唯一能從頭至尾提供完善統(tǒng)整方案的廠商。日前所發(fā)表的＂OKTOLEX 薄膜技術(shù)＂，將薄膜特性與特定污染物的吸收機(jī)制作匹配，可強(qiáng)化各種薄膜原有攔截機(jī)制、過濾重要的光化學(xué)污染物；由于抽吸速度更快，還能減少機(jī)臺停機(jī)時間且不會與化學(xué)品的組成產(chǎn)生不良反應(yīng)，有助提升用于邏輯、DRAM 和 3D NAND 設(shè)備的 ArF、KrF 和 EUV 微影光刻效率和產(chǎn)能。

＂研發(fā)、生產(chǎn)、品管、出貨＂合體服務(wù)全球

另稍早針對半導(dǎo)體工藝應(yīng)用中的腐蝕性化學(xué)品、于今年 7 月推出的＂INTEGRA Plus WS 堰式閥＂，采用更精簡的流動路徑及創(chuàng)新、單件、免黏著劑的隔膜設(shè)計(jì)，可直接將隔膜黏附在閥體作動器，為真空應(yīng)用省下隔膜分離并提高閥的使用壽命。該款堰式閥提供 PrimeLock、Flaretek 和 PureBond 導(dǎo)管接頭，允許一個接口使用 PrimeLock 或 Flaretek、另一接口使用 PureBond，特殊型態(tài)設(shè)計(jì)讓系統(tǒng)具備高靈活度，可輕易安裝到任何流體處理系統(tǒng)內(nèi)；此外，其高純度、可耐受化學(xué)品的 PFA / PTFE 材質(zhì)可維持化學(xué)品純度，且體積小、不會占用太多設(shè)備內(nèi)部空間。

更重要的是，經(jīng)過數(shù)月運(yùn)行，此款堰式閥已證實(shí)能為超純度大量化學(xué)品和 CMP 研磨液應(yīng)用，提升較同業(yè)高出 70% 流量效能。再者，有鑒于配管和管線等工藝工具的金屬組件所造成的污染，是腐蝕性氣體內(nèi)污染物生成最主要的來源——如：鉻、鐵、錳、鉬和鎳等過渡金屬，還有鈉、鈣和鋁等金屬族，都會使 CMOS 閘極堆棧衰退并縮短承載盒的使用壽命。采用高階專利媒介吸收劑的 GATEKEEPER 腐蝕性＂氣體純化器”(GPU)，搭配可抗鎳腐蝕的 3 nm 微粒過濾，其特殊設(shè)計(jì)可同時去除 18 種不同氣體內(nèi)的濕氣并捕捉揮發(fā)性金屬微粒，包括 Cl2、HBr、HCl、CF4、BCl3、SO2 和 SF6 等，為半導(dǎo)體與晶圓工藝提供同級最佳出口純度。

圖：Entegris 為半導(dǎo)體工藝提供一條龍式服務(wù)

資料來源：Entegris 提供

依工藝氣體測量，15 ppb 揮發(fā)性金屬濕氣去除規(guī)格，容量為坊間純化器兩倍以上，且純化器使用壽命更長；它可用于干式蝕刻和磊晶工藝，無任何安裝方向限制，也可安裝在任何目標(biāo)腐蝕性氣體輸送系統(tǒng)內(nèi)。繼 1990 年于臺灣設(shè)立分公司，Entegris 近日宣布擴(kuò)建位于新竹的臺灣技術(shù)研發(fā)中心 (TTC)，將專門開發(fā)過濾媒介的微污染控制實(shí)驗(yàn)室 (MCL) 與亞洲應(yīng)用開發(fā)實(shí)驗(yàn)室 (AADL) 合而為一，從事微量金屬、有機(jī)污染物和納米微粒的分析；立足臺灣、服務(wù)全球，建立貫穿研發(fā)、工業(yè)化生產(chǎn)、品管到出貨的單一廠外合作據(jù)點(diǎn)，以縮短解決方案周期。

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