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在半導(dǎo)體、光電子及微納制造等高精密加工行業(yè)中,晶圓的涂膠、顯影、清洗等關(guān)鍵工藝需在ISO Class1級(jí)高度受控潔凈環(huán)境中完成傳輸與處理,此過(guò)程中任何微小的氣流擾動(dòng)(如局部渦流、風(fēng)速突變)或風(fēng)速異常(過(guò)高或過(guò)低),都可能引發(fā)嚴(yán)重問(wèn)題——風(fēng)速過(guò)低會(huì)導(dǎo)致潔凈區(qū)域污染物無(wú)法及時(shí)清除,增加晶圓表面污染風(fēng)險(xiǎn);風(fēng)速過(guò)高易吹動(dòng)晶圓表面光刻膠涂層,造成圖案變形或缺陷;氣流擾動(dòng)還可能干擾晶圓機(jī)械傳輸精度,甚至引發(fā)設(shè)備卡滯故障,這些問(wèn)題最終會(huì)直接影響產(chǎn)品良率(可能導(dǎo)致良率下降10%以上)與工藝穩(wěn)定性。
因此,在設(shè)備腔體內(nèi)部開展精確、可重復(fù)、實(shí)時(shí)性的風(fēng)速監(jiān)測(cè),成為保障工藝一致性、驗(yàn)證設(shè)備性能是否達(dá)標(biāo)及排查潛在風(fēng)險(xiǎn)的核心手段之一,而環(huán)境測(cè)試儀6531正是滿足這一核心需求的關(guān)鍵設(shè)備。
測(cè)試流程
為驗(yàn)證晶圓傳輸通道內(nèi)的氣流狀態(tài)是否符合工藝要求,采用高精度多參數(shù)環(huán)境測(cè)試儀6531,對(duì)以下關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行同步測(cè)量。
環(huán)境條件:
測(cè)試需在恒溫恒壓、ISOClass1級(jí)潔凈環(huán)境中進(jìn)行,可避免外部微粒干擾檢測(cè),測(cè)試前需完成系統(tǒng)自凈與平衡。
風(fēng)速范圍:
涂膠/顯影類設(shè)備(涂膠機(jī)、顯影機(jī)、噴膠機(jī))
此類設(shè)備在加工過(guò)程中需完成光刻膠涂覆、顯影液噴涂等精細(xì)操作,光刻膠涂層厚度通常以微米級(jí)計(jì)量,氣流速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致涂層表面產(chǎn)生波紋、邊緣堆積等缺陷,過(guò)慢則無(wú)法及時(shí)帶走涂膠/顯影過(guò)程中揮發(fā)的溶劑蒸汽,易致晶圓污染。因此風(fēng)速需嚴(yán)格控制在0.3–1.0m/s,且需保證氣流在腔體橫截面內(nèi)分布均勻。
清洗類設(shè)備(去膠機(jī)、單片清洗機(jī))
清洗時(shí)需用化學(xué)試劑(硫酸、氫氟酸等)或高壓噴淋除膠層、雜質(zhì),過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)蒸汽與微粒碎屑。風(fēng)速不足易使污染物附著,導(dǎo)致清洗不徹di;風(fēng)速過(guò)高則會(huì)吹亂噴淋水流,或讓殘留試劑快速揮發(fā)形成結(jié)晶污染。故風(fēng)速設(shè)定為1.0–1.5m/s,既能高效除污染物,又能維持腔體氣流穩(wěn)定,不干擾清洗工藝。
溫濕度:
溫度過(guò)高使光刻膠粘度下降、溶劑揮發(fā)快,影響涂膠均勻性;過(guò)低則降低清洗試劑活性,清洗效果變差;濕度過(guò)高易致設(shè)備金屬銹蝕、電氣短路,過(guò)低則產(chǎn)生靜電,吸附微粒污染晶圓。因此溫度需控制在25℃、濕度50%RH左右。
壓差:
內(nèi)壓過(guò)低,外部含塵空氣會(huì)滲入污染;過(guò)高則可能導(dǎo)致腔體密封件變形、氣流異常,影響設(shè)備運(yùn)行。不同設(shè)備壓差要求不同:涂膠機(jī)、顯影機(jī)密封性強(qiáng),需穩(wěn)定氣流,壓差通常5–50Pa;去膠機(jī)、單片清洗機(jī)需加快揮發(fā)性氣體排出,壓差50–200Pa??傮w壓差范圍1–200Pa(視設(shè)備類型定)。
測(cè)試方法:
1、采用網(wǎng)格布點(diǎn)法:參考ISO 14644-3標(biāo)準(zhǔn),將FFU出風(fēng)面劃分為至少3×3或4×4的等面積網(wǎng)格;網(wǎng)格中心為采樣點(diǎn),同時(shí)包含高效過(guò)濾器排風(fēng)口下方、腔體角落、晶圓傳輸路徑上方等關(guān)鍵區(qū)域。取測(cè)試截面的平均風(fēng)速,判斷是否符合要求。
2、調(diào)整6531探頭使其正對(duì)來(lái)風(fēng)方向,測(cè)點(diǎn)距離FFU出風(fēng)面 15~30cm(視設(shè)備機(jī)臺(tái)內(nèi)情況可做調(diào)整)。
3、調(diào)整6531探頭至每個(gè)網(wǎng)格中心點(diǎn)位置,建議每次測(cè)量時(shí)間應(yīng)≥10秒,多次測(cè)量,取風(fēng)速數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行記錄。
4、結(jié)束測(cè)試,對(duì)采集的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行計(jì)算分析。
注意:測(cè)試時(shí)設(shè)備應(yīng)保持良好的密封性,避免因測(cè)試過(guò)程中腔體密封不良改變FFU出風(fēng)的氣流大小及流向,影響測(cè)試結(jié)果的可信度。
測(cè)試效果:
實(shí)測(cè)表明,環(huán)境測(cè)試儀6531可精準(zhǔn)驗(yàn)證潔凈腔體氣流穩(wěn)定性,有效保障高潔凈工藝環(huán)節(jié)的晶圓傳輸安全與工藝一致性;同時(shí),其多參數(shù)同步監(jiān)測(cè)與長(zhǎng)期數(shù)據(jù)積累為設(shè)備調(diào)試、驗(yàn)收及維護(hù)提供了可靠依據(jù),顯著提升了產(chǎn)線良率與運(yùn)行效率。
儀器性能及應(yīng)用
智能型環(huán)境測(cè)試儀65Ser,風(fēng)速、風(fēng)量、溫度、濕度、壓力同時(shí)測(cè)試,可輸入管道截面的形狀及尺寸從而計(jì)算出風(fēng)量,測(cè)試數(shù)據(jù)保持功能、統(tǒng)計(jì)計(jì)算(平均值、最大值、最小值),數(shù)據(jù)最多存儲(chǔ)20,000個(gè),8種探頭可供選擇,探頭互換兼容。
KANOMAX環(huán)境測(cè)試儀65Ser廣泛應(yīng)用于通風(fēng)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)室控制、潔凈室檢測(cè)、IAQ評(píng)估、工業(yè)衛(wèi)生、質(zhì)量控制等,保障工藝安全與產(chǎn)品質(zhì)量。
免責(zé)聲明