專欄／「空氣」對半導體製程影響巨大！這些台廠針對 AMC 有解法

隨著工業發展空氣中有許多汙染物質，例如二氧化硫、氮氧化物、氟氯碳化物、甲烷、懸浮顆粒……等，懸浮顆粒為直徑小於2.5um的小顆粒，常常又被稱為PM2.5，因為顆粒較小會直接穿過肺泡抵達血管並進入體內循環，困擾著人類，然而在半導體製程也有相同的煩惱。

氣體性分子污染物(AMC；Airborne Molecular Contamination)分子大小約0.3-1.5nm，在製程持續微縮的狀況，AMC的影響會日漸增加，以5nm製程來說，僅需要5~17個氣體分子即能佔滿線寬、影響良率，況且目前電晶體GAA架構較為脆弱，對於AMC更為敏感。即使晶圓暴露在低濃度4ppb的AMC，僅需要40分鐘就會對於線路造成很大的傷害，況且晶片完整生產大約需要6~8周。隨半導體製程持續推進，半導體製程持續微縮，AMC逐漸重要，相關設備要逐漸增加，一條7nm製程產線約需要10台AMC設備、5nm約需要15台、3nm約需要18台，由此可知AMC的重要性。

根據半導體定義AMC大致可以分為四大項目：MA(酸蒸氣)、MB(鹼蒸氣)、MC(凝結物質)及MD(摻雜物質)，可能來自於無塵室外的汽車廢氣、大氣臭氧、周遭工廠排放……等外部環境，或是潔淨室內的化學溶劑揮發、蝕刻酸氣……等內部製程、材料，由於來源非常廣泛，污染物項目多元，因此如何有效控制AMC逐漸成為半導體業者的一大難題。AMC設備常架設在工廠近氣口、晶圓接觸的機台、晶圓運輸載具、工廠內、出氣口……等，在不同位置會需要不同的解決方案應對，MA、MB、MC常用於裸晶圓、晶圓檢查、光阻去除、微影製程、蝕刻、金屬化……等；MA、MB、MD常用於離子植入……等，在不同的位置採用不同形式達到保護晶圓的效果。

華景電在半導體製程的倉儲系統、運輸系統、乘載晶圓平台、緊急暫存……等，皆有相對應的AMC防治方案，客戶跨足海內外半導體、封測以及記憶體產業，可提供40種以上客製化機台，專攻高階製程或特殊製程晶圓。

京鼎主要出貨薄膜沉積、蝕刻、檢測等零組件及模組，主要為美系應材代工廠，旗下凱諾科技也有AMC相關設備，提供給台系晶圓代工客戶，為華景電競爭對手，近期積極開發晶圓分揀機及氨水設備。

家登提供晶圓載具以及光罩載具，晶圓載有提供廠內、廠外運輸，高階款式中具有充氣管，除了良好氣密性外，也提供充氣功能，現在成為7nm以下先進製程標準配備；光罩也載具有良好氣密性及充氣功能，相較於美系競爭對手Entegris密封度只能達到80%，家登密封度可達到95%，可隔絕外界空氣避免汙染，提高製程良率。此外也與濾能、奇鼎及其他公司合作組成「德鑫半導體控股」。

濾能提供酸、鹼、有機三合一模組式濾網，相較於過去一體式化學濾網，模組化環保濾網外框可以重複使用，輕量、簡易更換，成本有效節省超過40%、廢棄物減量超過60%。

奇鼎提供AMC微污染防治次設備，安裝在半導體或IC載板製程設備上，提供給台系晶圓代工客戶外，也有提供給新加坡、馬來西亞半導體客戶，長期採用濾能的濾網。