Kontrolle der luftgetragenen molekularen Kontamination (AMC)
In Halbleiter-/Reinraumproduktionsumgebungen müssen zwei Aspekte der molekularen Kontaminationskontrolle verstanden werden: (1) die unter stabilen Bedingungen bestehenden Hintergrundkontaminationsniveaus und (2) die erhöhten Konzentrationen, die während Kontaminationsereignissen auftreten.
Es wird ein neuer Ansatz zur Überwachung beider Aspekte der molekularen Kontaminationskontrolle vorgestellt. Jüngste technische Fortschritte haben eine kontinuierliche Echtzeit-Überwachung kritischer Stellen in sauberen Produktionsumgebungen mit erheblichen Fortschritten bei Empfindlichkeit und Stabilität möglich gemacht. Diese Verbesserungen werden durch den Einsatz eines kleinen, kostengünstigen Monitors erzielt, der für die kontinuierliche Überwachung einer einzigen kritischen Stelle bestimmt ist.
Außerdem muss zwischen kritischen und unkritischen Umgebungen unterschieden werden. Kritische Bereiche sind solche, in denen entweder Prozesse oder Produkte direkt durch molekulare Kontamination gefährdet sind oder in denen eine bekannte potenzielle Kontaminationsquelle existiert. Unkritische Kontaminationsbereiche sind in der Regel die Umgebungsüberwachung in Reinräumen und die Rückluftüberwachung. Die Verschmutzungsgrade in diesen Bereichen wirken sich nicht so direkt auf Produkte und Prozesse aus, sind aber ein Indikator für die allgemeine Sauberkeit. Optimale Überwachungslösungen für kritische und unkritische Bereiche müssen als Teil eines kompletten Anlagenüberwachungssystems implementiert werden.
Ertragseinbußen aufgrund molekularer Verunreinigungen traten in der Halbleiterherstellung bereits vor fast 30 Jahren auf. Zu dieser Zeit wurde die Verschmutzungsüberwachung in der Regel manuell durchgeführt, indem Luftproben durch einen Bubbler oder Impinger gezogen wurden. Anschließend wurden die Proben in ein chemisches Analyselabor gebracht, um den Gehalt zu bestimmen. Dieser Prozess ist sehr arbeitsintensiv und es kann Tage dauern, bis ein Ergebnis vorliegt. Die Proben wurden in der Regel als reaktive Maßnahme zur Ermittlung der Ursache von Ertragsproblemen oder als Teil eines monatlichen oder vierteljährlichen Überwachungsprogramms entnommen.
Da die Halbleiterherstellung in den letzten zehn Jahren bis zum 90-nm-Knoten und darüber hinaus vorangeschritten ist, werden immer sauberere Umgebungen benötigt, insbesondere für die 193-nm-Photolithographie. Daraus ergibt sich ein zunehmender Bedarf an kontinuierlicher Überwachung an kritischen Stellen und verbesserten Überwachungsstrategien für unkritische Stellen.
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