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利用流場可視化技術比較在晶圓盒開門時晶圓盒內依不同迫淨形式造成流場及濕度之差異

為了解決foup cassette差異的問題，作者李建頡 這樣論述：

近年來半導體積體線寬已進入奈米等級的要求，在半導體產業競爭的環境中，如何降低汙染，提高製程良率，將成為競爭的關鍵因素。研究指出，當晶圓 (Wafer) 在晶圓傳送盒（Front Opening Unified Pod，FOUP）門艙開啟時，微環境內轉入製程腔體過程中，容易受到微環境之流場、壓力及機台位置而造成影響，導致無塵室中水氣甚至是氣態分子污染物（Airborne Molecular Contamination，AMC）捲入至FOUP內部。以蝕刻製程為例，當晶圓在微環境（Mini-Environment）等待轉入濕洗製程時，會因為FOUP門艙開啟，使先前製程所殘留的氟化氫（HF）與無塵室

中的水氣及氧氣逐漸產生成汙染物的氟離子，進而催化銅與氧反應，導致雙鑲嵌圖案銅損失，嚴重影響晶圓的製程良率，所以晶圓盒門扉開啟時的污染控制至關重要。本研究以兩種不同迫淨方式，導流管迫淨（Diffuser Purge）及面型迫淨 (Panel Purge)，於晶圓盒開門時設備前端模組配置不同，模擬氣流入侵晶圓盒的情形。兩種迫淨方式皆是由晶圓盒的後方和外部輸送壓縮乾空氣（Compressed Dry Air）至導流區中，分別產生由內而外的氣流迫淨，阻隔設備前端模組內偏斜的氣流入侵晶圓盒內部。實驗是以加熱使乙二醇(Ethylene glycol)霧化作為示蹤氣體（Tracer gas），並利用高感度攝

影機紀錄煙霧在綠光雷射照射後，所建立的平面來做流場可視化技術，達到分析與監測之目的。為了量化流場可視化及佐證實驗，實驗中也使用溫溼度感測器進行對晶圓盒內相對濕度的紀錄。實驗結果表明，面型迫淨方式的搭配在不同設備前端模組的工作配置下期效果優異於導流管迫淨方式，較有效阻隔外部氣流入侵晶圓盒。

透過潔淨乾燥空氣去除極紫外線光罩傳送盒內的氣態分子污染物

為了解決foup cassette差異的問題，作者夏育哲 這樣論述：

隨著集成電路飛速的發展，傳統光學的193nm浸潤式搭配雙重曝光技術，讓產業得以延伸到32nm~22nm製程，但發展到22nm製程以下採用多重曝光技術，製程難度會大幅增加，間接使生產成本大增。極短紫外光 (EUV) 波長可達到13.5nm，被視為延續moore‘s law(摩爾定理)最有效的方法。極短紫外光與傳統曝光的差異是，所有的設計都是採用反射式鏡片，但目前的問題是微影機台曝光功率和無缺陷光罩。無缺陷光罩的可用性是一個問題，微影機台曝光功率則會影響到晶圓量產的速度。機台的曝光功率會影響到成本效益，EUV微影機台本體的消耗功率約在350千瓦[26]，由於二氧化碳雷射產生極短紫外光，會耗去非常

多的能量，真正利用到的能量很少，ASML的EUV微影機台可用功率已經達到60W，必須要將功率提高到250W，每小時生產100片晶圓才能符合效益。由於所有物直接會吸收極紫外光輻射(包括空氣)，無法採用傳統的防塵薄膜來防護微粒和化學汙染物，勢必需要一個特殊的容器來存放、運輸，防止光罩受到外界汙染。新的EUV Pod (EUV光罩盒)是採用雙層盒設計，保護方式主要是利用進氣和出氣口的濾片和內外盒的間隔來做汙染物的隔離，但已經進入到EUV Pod的汙染物仍需要透過外力來清除。本實驗是藉由在光罩盒中放甲苯、氨比較充填潔淨乾燥空氣和抽真空的移除效果。充填條件分為，兩進兩出、兩進一出與一進一出，SEMI E

152-0709在2009年有規範兩個進氣口，增加了兩個通氣口做為預留用，但沒有明確規定用途。因為實驗架構是經由出氣口量測盒內汙染物之濃度，故選用兩進兩出、兩進一出來比較，一進一出是驗證文獻中CFD模擬進氣條件不同去除汙染物的優劣，經由實驗比較後，發現光罩盒有洩漏情形下，兩進兩出、兩進一出去除汙染物至原濃度5%的時間並無差別，一進一出移除效果比兩進兩出來的差。在氣態分子汙染物去除部分，甲苯容易排除；氨則是易殘留在光罩盒中。抽真空與充填CDA比較後發現，CDA是充填流量越高，去除效果越佳。真空腔體和光罩盒內容積比在51：1下，抽至15.9 torr所花的時間為兩分三十秒，模擬一個長、寬、高比光罩

盒多五公分的真空腔體進行推算，抽真空能在短時間內去除大量的氣態分子汙染物。