“我们将简短回顾AMC类别，AMC对洁净室环境和晶圆可能造成的负面影响，以及VocusCI-TOF质谱仪在多个半导体应用场景下对多种AMC的监测案例”

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背景介绍

越来越精密的半导体制程工艺和同步的高良率目标，不仅仅对晶圆加工设备和运行参数需要精益求精，对洁净室中可能存在的气态分子污染物（AMC）的监测和管控需求也越来越高。随着半导体制程趋近于摩尔极限：纳米（nm）级别的蚀刻尺寸和更高密度的晶体管密度，洁净室内空气中的各种‘杂’分子如果沉积到晶圆表面，都可能会影响到工艺效果。同时由于现代工艺的复杂性和众多步骤，这些影响都会不断传递并放大，最终体现在晶圆良率上。换个角度来说，AMC污染物的检测技术手段也需要跟上不断进步、追求极限的半导体制程工艺的步伐。根据文献报道和相关研究，为最大程度减少AMC对工艺良率的影响，洁净室内的重点AMC浓度需要控制在万亿分之一（pptV）的级别。在达到高灵敏度的同时，快速响应也是一个重要指标，从而提高样品测量通量，并在AMC浓度异常时尽早发出警报，从而避免或者减少对工艺和晶圆良率的负面影响。半导体生产车间内的AMC的来源分为外部和内部源。外部主要来自于供应给洁净室内部的空气净化和过滤系统。内部则可能来自于多个源头，包括工艺残余、FOUP污染、清洁溶剂使用、工作人员相关、洁净室内材料逸出等[1]。晶圆在洁净室内需要经历上百个制程，多个工艺设备以及时长不等的储存，这也意味在某个环节对某批次晶圆的污染也会不可避免的波及到下游工艺相关环节以及后续批次的晶圆。半导体业界对部分AMC的来源以及它们可能对晶圆产生的影响有大致了解和认知，但对其它AMC的存在和可能影响还是一知半解。现在市面上能够实时检测并出数，并能高灵敏度覆盖大部分目标AMCs的检测手段在半导体产业还没有常规使用或者缺失。VocusCI-TOF质谱仪，借助于多年在大气监测科研领域的硬件开发和经验积累，在半导体洁净室这一方‘微环境’内的应用能全面胜任。本文中，我们将简短回顾AMC类别，AMC对洁净室环境和晶圆可能造成的负面影响，以及VocusCI-TOF质谱仪在多个半导体应用场景下对不同AMC的监测案例。

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气态分子污染物（AMC）

图1.基于国际半导体设备和系统线路图，不同制程节点要求下洁净室内AMC上限浓度一览。

气态分子污染物（Airbornemolecularcontaminant，AMC），是对半导体制程良率可能产生负面影响的气态污染物的统称。年发布的ITRS国际半导体技术发展蓝图对AMC的基本种类进行了定义：酸类（MA）、碱类（MB）、可凝结物质（MC）和掺杂物质（MD）。十年后，蓝图的继任IRDS设备和系统线路图中，业界开始认识到需要

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