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Particle 微粒子過濃會影響晶圓品質嗎？

監診實績｜Particle 微粒子過濃會影響晶圓品質嗎？

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在半導體製程中，這些微粒子可能引起製程中的不穩定性，微粒子的濃度過高，將導致不均勻的材料去除或沉積？

微粒子 Particle 過濃造成的影響？

在半導體製程中，微粒子是指極小的固體或液體顆粒，其直徑通常在微米或納米尺度。這些微粒子可能引起製程中的不穩定性，例如在蝕刻、沉積或光罩製程中，微粒子的濃度過高，將導致不均勻的材料去除或沉積，進而影響元件的製造品質瑕疵或不良，增加產線製造不良品的機率。

半導體 Particle 的來源有哪些？

微粒子的形成原因多樣，可能來自內部或外部環境。機台內部零件的磨損可能產生微粒子。這包括機台內的輸送系統、軸承、密封件等。長時間運轉和使用的機台，由於零部件的磨損，可能釋放微小的顆粒。在製程中，化學反應可能導致材料的分解或產生副產物，這些副產物可能以微粒子的形式存在。例如，在某些化學製程中，氣體或液體的反應可能產生微細的固體產物。

外部環境的因素，如空氣中的塵埃、露點變化等，都可能影響機台內的微粒子水平，這就是為什麼無塵室環境的控制對於半導體製程至關重要的原因之一。另外，操作人員的衣物、鞋子、工具等都可能帶進微粒子，尤其在無塵室環境中，控制人員的衣物和行為是至關重要的。

其他如機台的設計可能也是微粒子產生的原因之一。機台可能在運轉過程中產生摩擦，這可能釋放微粒子。製程使用的材料品質也可能影響微粒子的生成，低品質的原材料可能含有雜質或不純淨，這些可能在製程中釋放微粒子。

0.1～5 μm 粒徑監測能看出什麼？

不同粒徑的 Particle 可能反映不同的污染來源與製程變化。Particles-IoT 可監測 0.1～5 μm 範圍內不同粒徑的微粒子，並持續記錄各粒徑的粒子濃度變化。

相較於只看「總粒子數」，將不同粒徑分開觀察，更容易發現某一粒徑區間是否突然增加。例如某設備運轉後特定粒徑持續上升，就可以進一步比對設備動作、保養紀錄與製程時間，判斷異常是否與設備磨耗、製程副產物或外部污染有關。

如何減少微粒子的形成？

為了減少機台內微粒子的形成，使用者需定期對機台進行清潔和保養、使用高品質的材料，以及實施嚴格的無塵室標準和操作規程。定期測量無塵室中的微粒子濃度。這有助於早期檢測濃度升高的情況，並能夠及時採取措施。並在適當的區域使用防護措施，例如機台罩、防塵罩等，以防止微粒子的進入或擴散。

如何利用多點感測器追溯污染源？

單一 Particle 感測器只能知道「這個位置的粒子濃度發生變化」，若在廠區、製程設備或不同區域布建多個監測點，就可以進一步比較不同位置、不同時間與不同粒徑的濃度變化。

Particles-IoT 可擴充多個監測點，各感測器也能依不同區域需求設定警報門檻。當某區域 Particle 濃度異常時，可透過感測器分布與長時間趨勢，找出最早發生異常的位置及時間，再與設備運轉、製程與產品異常時間進行比對，逐步縮小可能的污染來源。

例如：A 區先升高 → B 區隨後升高 → C 區維持正常

就比單純收到「Particle 超標」更有資訊價值，可協助工程人員判斷污染可能的發生區域與擴散方向，再進行現場確認。

監測說明

IIoT 無限。工業物聯網
利用工業物聯網無線式微米粒子監測系統，可監測範圍為 0.1 微米(µm)～5微米(µm)，由自體收發無線訊號，1GHz 以下頻段不干涉廠內無線訊號、具有低頻穿透能力優之特性、不需廣佈訊號線，大幅節省配線、監測成本。主系統可擴充多個監測點，符合成本效益並且節省人員巡檢人力，實時監測粒子濃度，一有過標，即時警示。