GB/T36306-2018
洁净室及相关受控环境空气化学污染控制指南
Cleanroomsandassociatedcontrolledenvironments—Guidelinesforairbornechemicalcontaminationcontrol
- 中国标准分类号（CCS）C70
- 国际标准分类号（ICS）13.040.35
- 实施日期2018-10-01
- 文件格式PDF
- 文本页数19页
- 文件大小2.81M
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洁净室及相关受控环境空气化学污染控制指南
国家标准 GB/T36306一2018 洁净室及相关受控环境 空气化学污染控制指南 Cleanroomsandass0eiatedcontrolledenvironments Guidelinesforairbornechemicalcontaminationcontrol 2018-06-07发布 2018-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/T36306一2018 次 目 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 污染源,分级与分类 检测 空气化学污染控制 附录A(资料性附录微电子和光电子领域对空气化学污染物的分级与分类 气相污染物监测与相关分析测定仅器 附录B资料性附录 附录c(资料性附录》控制化学分子污染设施系统 附录D资料性附录)微电子工业洁净室空气化学污染控制标准 参考文献 15
GB/36306一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由全国洁净室及相关受控环境标准化技术委员会(SAC/TC319)提出并归口
本标准起草单位;南京天加环境科技有限公司,苏州工业园区嘉合环境技术工程有限公司、苏州华 泰空气过滤器有限公司苏州市计量测试研究所,爱美克空气过滤器(苏州)有限公司、电子工程设 计院、苏州市恩威特环境技术有限公司、中电投工程研究检测评定中心,苏州净化工程安装有限公司,北 京希达建设监理有限责任公司、北京世源希达工程技术公司、标准化协会、中天道成(苏州)洁净技 术有限公司、深圳新科特种装饰工程公司
标准主要起草人王尧、娄宇、李启东,朱兰、杨子强、蔡杰、王小兵,徐小浩、张利群、吴小泉、钱菁 蒋乃军、石小雷、姜皓遐,耿文韬,吴益峰、翟传明苏钢民、安志星、刘娜,股晓冬
GB/T36306一2018 引 言 从通风专业的角度来看空气化学污染物的特点是 颗粒度<0.01Mm通常在0.2 nm~5nm的范围 a b)在通常状态下是以蒸汽或气体状存在; 可以完全穿透常规高效过滤器/超高效过滤器; c d 不能使用粒子计数器检测
目前,空气污染控制技术主要针对微电子、光电子领域
国际半导体设备与材料协会的标准SEMlF21-95将空气化学污染物分成四大类:酸性气体、碱性 气体、气相可凝聚化合物和气相掺杂化合物
但即使同类中的不同污染物之间性质差别还是很大,某些 污染物的浓度可随环境的温度、湿度变化而改变以及污染源有很大的随机性等,且品种、数量之多已是 不胜枚举
由于改性活性炭技术的进展,对于很多污染气体已能达到对症下药,实施针对性的控制空气 化学污染
在应用中,供应商提供的不仅仅是化学过滤器,而是根据现场环境的特点提供最有效的解决 方案
准确提供洁净室及相关受控环境中污染气体的品种和浓度的水平,将为过滤器供应商更合理的 选用充填介质的配方及配比创造条件,控制环境中的化学污染物达到所在环境限定的浓度值,最终将取 得更佳的净化效果
GB/36306一2018 洁净室及相关受控环境 空气化学污染控制指南 范围 本标准提出了洁净室及相关受控环境的空气化学污染控制的检测、控制等指南
本标准适用于微电子、光电子工厂以及特殊需求的生产,研究等洁净室及相关受控环境的空气化学 污染控制
本标准不适用于核能和军事应用 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T25915.82010洁净室及相关受控环境第8部分:空气分子污染分级IsO14644-8. 2006,IDT 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 空气分子污染airbmemoleeulareomtamination;AMC 以气态或蒸汽态存在于洁净室及相关受控环境中,可危害产品、工艺将设备的分子化学的、非颗粒 不包含生物大分子
物质
注，空气分子污染即空气化学污染 3.2 environmentalresponsemonitoringmethods;ERMs 环境反应监测法 综合监测腐蚀性气体对芯片的腐蚀程度的方法
注;将环境反应采样片(ERCs)放在各个待测区域,如新风机组的进出口,循环风机组进出口等,时间是以30天为 -个周期,观察采样片厚度的变化,以A(Angstrom)为单位
3.3 污染物contaminant 能对流体的预期使用产生负面影响的物质(固体、液体和气体)
3.4 rdeite,GPAcD 气相空气净化装置gasphaseaireleaner 能去除特定的气体和蒸汽等气相污染物的组装设备
注在本标准中即化学过滤器,化学过滤器属于气相空气净化装置的一种
3.5 空气化学污染airchemiealcomtamination 气相的非颗粒物质,其化学性质对产品、生产工艺或设备产生不利的影响
GB/T36306一2018 污染源,分级与分类 4.1污染源 4.1.1室外环境的空气污染物sO.、V0Cs,O、,NH,Hs,HCI等 4.1.2作业人员携带:汗水(NH,),K离子、,PvC手套、香水,发胶等
4.1.3制程逸散;制程化学原料光刻胶、清洗剂、显影剂、去光阻剂、特气泄漏等
4.1.4洁净室用材“释气”和设备泄漏涂料,各类密封胶,塑料材质、机台维修等
4.2分级与分类 4.2.1 -般的分级见GB/T25915.8一2010中表1 4.2.2微电子和光电子领域的分类与分级参见附录A
5 检测 5.1单项污染物检测参见附录B中B.1、B.2 5.2环境反应监测法(ERMs)参见B.3
注5.2是采取较长时间的取样方法,通过检测判定分子污染综合影响
6 空气化学污染控制 6.1确定是否污染及情况 定性确定是否有空气化学污染
如有,需分析测定污染物的类型和浓度范围
6.2控制措施 6.2.1采用化学过滤器并根据污染物和控制目标,对空气化学过滤器的过滤介质(如活性炭、改性活性 炭等)的有效性、装填密度,过滤器的设计、加工的优劣(防止沟流)等进行分析并选择
注:化学过滤器的性能及检测参见GB/T363702018
6.2.2实时监测化学过滤器的出风口,如遇出风口气流中污染物浓度超出规定的标准则应立即更换
注:空气化学过滤器使用寿命通常为一年,该指标是在标准指定试验条件下测定的结果,与实际使用条件有偏差 只能作为参考 6.2.3控制化学分子污染设施系统参见附录C 6.2.4微电子工业洁净室空气化学污染控制参见附录D.
GB/36306一2018 录 附 A 资料性附录 微电子和光电子领域对空气化学污染物的分级与分类 微电子和光电子领域常见空气化学污染AMC的分级,分类见表A.1.表A.2
注:参照半导体设备与材料学会SEMIF21-l102标准
表A.1四类污染物浓度分级 污染物种类 10 l00 1000 10000 酸类 MA-1 MA-10 MA-100 MA-1000 MA-10000 碱类 MB MB10 MB-100 MB-1000 MB10000 Mc-1 Mc-1o McC-10o Mc-1000 MC-10000 可凝聚物 MD-1 MD-1o MD-100 MD-1000 MD-10000 掺杂物 注浓度为pptM级
表A.2各类空气化学污染物的代表性化合物 sEMIF21-1102AMC分类 重要气相分子污染物 酸类 氢氟酸,硫酸,盐酸,硝酸,磷酸,氢澳酸 氨气(氢氧化铵),四甲基氢氧化胺，三甲基胶 三乙基胺,N-甲基毗咯婉酮,环己胺， 碱类 -乙氨基乙醇,甲基胶,二甲基胺,乙醇胶 1,4-氧氮六环 硅油(沸点>l50 可凝聚化合物类 碳氢化合物(沸点>150C" 棚(通常如棚酸》, 掺杂物类 红磷(通常如有机脚酸酯) 呻(通常如呻酸盐
GB/T36306一2018 附录 B 资料性附录) 气相污染物监测与相关分析测定仪器 B.1分析测定仪器概述 单一的分析仪器不能测定本标准所涵盖的所有品种,分析测定设备应根据污染物的特性仔细选择
同样,采样和探测器以及测量设备的精度和有效的测定量程,可以在很大程度上变动
SEMF21-1102(2002版)标准,把气相化学污染物分成四大类:酸类,通常选用SO为代表
碱 类,通常选用NH为代表
可凝聚有机化合物,通常选用甲苯作为VOC、代表
掺杂化合物,通常磷 选用有机瞬酸酯,碉选用BF
等为代表
针对上述测定的要求,推荐的方法包括;气相色谱(GC-FID,GC-MS)用于对有机物测定,化学发光 法(CLD)用于测定NO和氨气,紫外荧光光度法(UVL)用于测定SO.电感耦合等离子体-质谱仪 (ICPMS),是一种多元素分析议,分析对象可从超痕量到基质组分、从mg/几到pg/L.(微微克/升)的浓 度范围,甚至号称可达到覆盖周期表的无干扰测量
傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)能在较大的范围内 使用
在某些特定的情况下,FID在线检测不可能达到实际要求采用的很低的浓度,即当一个在线FID 检测器的有效量程达不到下游的采样浓度时,应使用易地设备,如用Tenax管配合GC-Ms/FID或气体 吸附管配合离子色谱等均可采用 B.2几种气相污染物常用分析测定仪器及应用简介 B.2.1化学发光(CLD)分析仪,测定No,No.、No,、NH 化学发光是指在某些特殊的化学反应中,反应的中间体或产物由于吸收了反应释放的化学能而处 于电子激发态,当其回到基态时伴随产生的光辐射现象
根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或 反应的发光总量来确定反应中相应组分含量的分析方法,称为化学发光分析
化学发光法的原理表达式见式(B.1),式(B.2) NO十O;一-NO十O B.1 B.2 NO-NO十hr 该仪器有3种模式 NO模式;当气样中的NO和O.(臭氧)反应生成NO时,大约有10%的NO，处于激化状态 a 以No表示)
这些激发态分子按式(B.2)向基态过渡时,发射出波长590nm一2500nm的 光量子hr,其强度与NO量成正比,利用光电倍增管将这一光能转变为电信号输出可推算出 NO浓度
D)NO，模式;样气首先进人NO，转换装置,样气中的NO，包括NO和NO.,其中的NO在此 转换成N0,全部的No经反应、检测,输出一个正比于NO的直流电流,数字面板表显示 NO，的浓度
由NO，的浓度减去NO的浓度就可得到NO的浓度
总氮(N)模式:样品经过一个不锈钢转化炉,NO.,NH都将被转化成No,此时测量的是总
GB/36306一2018 氮(Nt),包括:NO+NO+NH,减去前二者即为NH 化学发光分析仪仪器规格见表B.1
化学发光分析仪仪器规格 表B.1 0~0.05×10-".,0.1×10-,0.2×10-'.,0.5×10-",1×10,2×10'.5×10",10×10-".,20×10" 预置量翟 00.lmg/m',0.2mg/m,0.5mg/m',lmg/m',2mg/m',5mg/nm,10mg/m',20mg/m， 30mg/m 00.2×10-,0.5×10,1×10,2×10-,5×10-,10x10-,20x10-,50×10-,100x10-" 扩展量程 /m,10" m,20n m,50" nm,100mg/m 0.5mg/m,lmg/m,2mg/m,5mg/m" mg/r" mg/m mg/" 150mg/m" 零点噪音 RMs(120、平均时间 0.50X10 最低检测限 平均时间)最低检测浓度应低于现场可能的最低浓度 1.0×10-"(120s 零点漂移(24h) 1X10- |跨度漂移(24h) 士1%满量程 响应时间(0%一90%120s(10、平均时间) 精度 士0.4×10-"(量程500×10 一0 线性 士1%满量程 采样流量 0.6L/min 工作温度 15C35 可选电压,RS232/RS485，TCP/IP,10个状态继电器,断电指示 输出 0mA20mA或4mA20m.A隔离电流输出 16路数字输人(标准).8路0一10VDc模拟量输人 输 B.2.2紫外荧光光度法(UVL),测定so、H,s 脉冲紫外荧光法气体分析仪,是用于二氧化硫和硫化氢测定的分析仪器
其操作原理是,首先把 H,S转化成sO进行测定,由于sO分子吸收紫外(UV)光并在某一特定波长上被激发,当sO分子 衰减到较低能级时会发射出另一种波长的紫外光
原理表达式见式(B.3),式(B.4): Hs-so B.3 (B.4 sO+hu-sO hU, 脉冲紫外光源可提高光强,使仪器具有较高的紫外光能量,从而降低最低检测极限
相关标准和依 据;本方法主要参考1so/CD10498
紫外荧光光度法(UVL)分析仪规格见表B.2
GB/T36306一2018 表B.2紫外荧光光度法(UVL)分析仪规格 )~0.05×10-,0.1l×10-,0.2×10-,0.5×10-,l×10-,2×10-,5×10-,10×10-" 预置量程 0.2mg/m'，0.5mg/m'，1mg/m'，2mg/m'，5mg/m'，10mg/m'，20mg/m' 25mg/m 0.,5×10-"，1×10-"，2×10-"，5×10-"，10×10-"，20×10-"，50×10"，100×10" -2mg/m，5mg/m'，10nm ，200 扩展量程 )mg/m'，20mg/m'，50mg/m，100 0mg/m'， mg/m' 250mg/m 0.05×10-"至100×10-" 用户量程 -0.2mg/m'至250mg/m 手动模式1.0x10-(10、平均时间).0.5×10-(60、平均时间),0.25×10-(300、平均时间 零点噪音 自动模式3.0×10-"(10、平均时间),1.5×10-'(60s平均时间),0,75×10-"(300s平均时间 手动模式2.0×10-(10、平均时间),l.0×10-(60s平均时间),0.5×10-?(300s平均时间 最低检测限 自动模式6.0x10-'(10s平均时间),3.0x10-(60s平均时间),1.5×10-"(300、平均时间 最低检测浓度应低于现场可能的最低浓度 零点漂移(24h) 1×10-" 跨度漂移(24h) 士1%满量程 响应时间(0%一90% s(I0、平均时间)或10s(60、平均时间)或320s(300s平均时间 80 精度 1%读数或1×10-"(以较大值为准) 士1%满量程 线性 采样流量 1.0L/min 转化炉效率 H.S转化为sO>80%(注意;其余硫化物也会被不同程度的转化 工作温度 20C30C 可选电压,RS232/RS485,TCP/IP,l0个状态继电器,继电指示0mA20mA或4mA20mA 输出 隔离电流输出 B.2.3电感稠合等离子体发射光谱仪(ICP-oES)测定金属原素及部分非金属元素 在近代物理学中,把电离度大于0.1%电离气体,都称为等离子体(pasma),也即电子和离子浓度处 于平衡状态的电离气体
“等离子矩”就是由等离子体形成的“电火炬”
电感耦合等离子体矩是利用高 频感应加热原理,使流经石英管的工作气体(通常为Ar)电离而产生火焰状的离子体
“等离子矩”火焰温度高达4000K1000K,其温度取决于高频发生器的功率及工作气体,火焰的 稳定性比较高,因而有检出限低、精密度好,动态范围宽、基体效应小,无电极污染等特点,而获得广泛的 应用
主要特点 可以测定全部的金属原素及部分非金属元素(70多种).
a 高效稳定,可以连续快速多元素测定,精确度高,多种元素检出量能达到0.014g/1 b 中心气化温度高达10000K可以使样品充分气化有很高的准确度
d 工作曲线具有很好的线性关系并且线性范围广
GB/36306一2018 与计算机软件结合全谱直读结果,方便快捷
e GB/T25915.8一2010中附录B所列出的掺杂污染物如;棚、磷、,呻等污染物的定性,定量分析,所推 荐的测定方法中如采用ICPOES测定,相应的检出极限各为;棚(B)0.69g/L.,磷(P)1.554g/儿L,御 As)1.434g/L均能满足应用
B.3洁净室常用的环境反应监测系统 概述 B.3.1 洁净室环境中污染物的测试是污染控制的重要部分,10多年来已积累了大量有成效的结果
空气 化学污染物虽然已划分为四大类,但品种、数量之多已是不胜枚举,并且有时是不稳定的,如果采用化学 仪器分析并不是一件很简单的事
并且在实际中感到,单一气体影响与多种气体同时共存的情况,对芯 片影响的程度可能产生协同效应,单项污染物测定数据无法表明这种可能的协同效应所造成之影响 因而,在1999年以后在ISAS71.04一1985的基础上建立了“环境反应监测法”(ERMs)逐步得到发展 取得成功,该方法是考虑腐蚀性气体对芯片的腐蚀程度为基础,采用环境反应采样片(ERCs)放在各个 待测区域,如新风机组的进出口,循环风机组进出口等,时间是以30天为一个周期,观察采样片厚度的 变化,以A(Angstrom)为单位
B.3.2洁净室的环境分级 根据ERMs的分级标准各分5级,用c1C5,s1S5来表示不同的程度,见表B.3
表B.3洁净室环境分级表 级别 铜腐蚀空气质量分级 腐蚀量 级别 银腐蚀空气质量分级 腐蚀量 C 纯净的 <90A/30天 S1 纯净的 90A/30天 C2 干净的 <150A/30天 S2 干净的 <150A/30天 A/30天 250A/30天 250 S3 -般的 -般的 C <350A/30天 s4 <350A/30天 严酷的 严酷的 C5 >350A/30天 S5 350A/30天 剧烈的 剧烈的 B.3.3普通洁净室验收标准 ERMs的可用于普通洁净室验收,见表B.4
表B.4普通洁净室验收标准表 铜腐蚀的反应产物 腐蚀膜厚度 银腐蚀的反应产物 腐蚀膜厚度 硫化铜CuS 0A/30天 氯化银AgCl 0A/30天 氧化铜Cuo <150A/30天 硫化银AgS 50A/30天 未知的铜 0A/30天 氧化银Ag.o <50A/30天 总铜腐蚀量<150A/30天 总银腐蚀量<100A/30天
GB/T36306一2018 B.3.4空气化学过滤器性能一览表 采用ERMs可检测空气化学过滤器的性能,见表B.5
表B.5空气化学过滤器性能一览表 ERM的监测区域 铜反应" 减少 级别 银反应 减少 级别 新鲜空气进口 (C5 362 S5 435 C s 21 95.16% 97.58% 空气化学过滤器出口 57 86.97% C 28 92.24% S 机械室 洁净室 11 97,49% C 23 93.62% S "A/30天
GB/36306一2018 录 附 C 资料性附录 控制化学分子污染设施系统 概述 C.1 洁净室通风与空气调节系统中有关化学污染控制的部分包括;新风系统、循环风系统、微环境控制 系统和带净化装置的前端开启式晶圆传送盒[FOUP(FrontOpeningUnifiedPod]以及移动式深层过 滤器系统等
新风系统的控制,要求去除户外空气中化学污染物,重点是低浓度的SO,NONH,O及VOCs等
循环风处理系统,是控制洁净室排出的气体,使空气化学污染物降到一定浓度后,再合并人新风系 统,该系统主要去除空气中的低、中浓度的化学污染物
深层过滤器系统用于去除某些局部的高浓度气相化学污染气体,当其他的系统无法经济的提供所 需要的净化处理时,采用深层过滤器系统,满足空气质量要求
微电子行业洁净室空气化学污染的控制方案 在洁净室的HVAC(HeatimgVentilationAirConditioning)系统(图C.1)中,包括新风机组MAU Make-UpAirUnit)和循环风机组RHU(RecireulationAirHandlingUnit)应配置合适的空气化学过 滤器,在风机过滤单元FFU(FilterFanUnit)中配置化学过滤网以及专用化学过滤装置.以保持大环 境、微环境中合格的空气质量
此外,为了各生产工序设备维修的需要,宜设置可移动的深层空气化学 过滤器,去除局部高浓度的污染气体,否则高浓度的污染气体进人主回风系统将会使污染控制系统失 调,经济上也很不合理
-u超高效过法8 ASHRAFile空通过进器
"化学过过器 1CalFiltcr ULPA -iahwe" 化学过速然 加高沙过选8 自板 B-UuPN 面 样" bwn AfandneImioOusdcAn 望外风空气她理机 无化学品区 尤课区 alieTr AsRAEFile个通过进2 hcmiCaFltcr ChcmicalFlcr 复氧化物区 化学过流酒 aleC 品片 化学过选 hn 做发步进机 mlinsRulaiom" 注图中室外风空气处理机(即MAU)和循环风处理机<即RHU)均省略其他功能段 图C,1微电子生产洁净室AMC控制示意图
GB/T36306一2018 C3控制空气分子污染新风机组全功能段示意 新风-进风段-一粗效段-一中效段-一级加热段-一级表冷段-淋水段-二级表冷段-二级加热段 -加湿段-风机段-缓冲段-化学过滤段-中效过滤段-高效过滤段-出风段-送新风,共15个功能 段(示意图见图C.2) 注1:目前微电子洁净室净化空调新风机组除风机段外,有两级加热、两级表冷、五级过滤初效、两级中效、高效、 活性碳、一级淋水、一级加湿共15个功能段
注2:风机的全压高达2500Pa
机外噪声一般小于80dBA),出口噪声高达100dBA 注3，淋水和活性碳化学过滤器对化学(分子)污染均有一定的去除能力
但一些酸性物质被淋水吸收后又很快地 分解,达不到去阶的目的
活性碳化学过滤器对化学(分子)污染吸附能力很好,其去除效率在70%以上
但 此时空气的相对湿度不宜太高,小于70%
注4:高效过滤器后面空气的洁净度等级为ISO5级
图c.2新风机组功能段示意图 C.4微电子洁净室用风机过滤器机组(FFU 微环境控制系统,主要为一些局部环境的特殊需要而设计(FFU配化学滤网见图C.3)
气流方向 化学过滤网 -风机 FFU 高效过滤器 注1微电子洁净室用风机过滤器机组由风机、高效过滤器(超高效过滤器)化学过滤器组成
纤维型活性碳过滤 器的阻力宜为如即同时要更换方便,又对高效过速器超高效过遮器)不产生二次污染 注2机组年外余压大于120Pa,单台机组的出口噪声宜小于54dBA).0.45; m/s
注3:高效过滤器后的断面平均风速及断面风速的均匀度为0.45m/s,土20%
图c.3带有化学过滤网的风机过滤器(FFU)结构图 10
GB/36306一2018 录D 附 资料性附录 微电子工业洁净室空气化学污染控制标准 D.1各类污染物在不同生产过程的控制标准 集成电路晶片生产的加工工序已逾数百个独立工序,确定空气化学污染物控制指标更为复杂
因 为分子污染物的控制对不同的产品、不同的工艺、不同的工序及不同的工艺材料会有不同的要求
SEMATECH研究了各种空气化学污染物对线宽0.25Mm产品合格率的影响,发现不同空气化学 污染物对不同的工艺过程影响程度很不一样
1995年其发布了在线宽0.25m时各制程AMC的浓度 限定(表D.1)
表D.1sEIATcCH预测在线宽0.25m时各制程Ac的浓度限定 MA MB 工艺步骤 最长停留时间 MC" M" 预"门氧化" 13000 13000 000 0.1 沉积 1h 180o 13000 35000 1000 触点形成 2000 100000 24h 13000 深紫外光刻 2h l0000 1000 100000 10000 注:SEMATECH,SemiconductorManufacturingTechnology半导体制造技术(战略联盟 浓度为pptM级
D.2ITRS发布的控制标准 1999年ITRS发布了对于0.25是m" 0.10m线宽产品的生产环境空气中AMC浓度的要求 表D.2). 表D.2IrRs对不同线宽制程污染物控制标准 集成电路的儿何线宽 污染化合物类型 0.5闪m" 0.10m 0.18Hm 0.l3Hm VoCs/ 10.00 3.00 30.00 l.00 /4g/m' 1.00 0.30 0.10 0.03 离子化合物/(g/m 总碳氢化合物 10.00×10-？ 3.00×10-？ 1.00×10-" 0,.30×10-" 金属(pptM 0.,10 0.03 0,01 0,00 注:ITRs(InternationalTechnologyRoadmapSemiconduetor国际半导体技术路线图
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GB/T36306一2018 D.3IRs微电子行业洁净室AMC控制的发展 D.3.1AMC的控制概念随生产、工艺技术的更新,控制概念也在不断的更新,表D.3一表D.5是1ITRs 分别于2001年,2003年和2005年提出的对于晶片环境污染控制的技术要求
D.3.22001年ITRS正式提出“对于短时间和长时间晶片环境污染的控制(wECC)的技术要求”,见表 D.3
在这一时期前后对于洁净室分子污染的控制概念是把“整个洁净室看作是晶片环境” 表D.32001年对于晶片环境污染控制的技术要求 气载分子污染物 短时间/长时间的限制值(pptM 光刻一碱(如,胶,胺化合物、氨) 750/750 0.2/0.07 栅极一金属(如,铜) 100/20 栅极一有机物(如,分子量>250) 有机物(如,甲烧 1800/900 硅化金属淀积接触一酸(如,CI 10/<1o 硅化金属淀积接触一碱(如,NH, 20/<4 掺杂物(磷或碉 10/<10 003年ITRs对于AMC控制进一步提出了技术要求,原则上仍然认为“晶片环境就是整个波 D.3.3 净室环境”,但是提出了一些重要的改变,就是空气中的AMC浓度与沉积在晶片表面上的AMc(SMC 称为表面分子凝聚物的有很大不同.见表D.4
表D.42003年对晶片环境污染控制的技术要求 空气中气载分子污染物 短时间/长时间的限制值(pptM 750/250 光刻一碱(如,胺、胺化合物、氨 0.15/<0.0 栅极一金属(如,铜) 80/20 栅极一有机物(如,分子量>250 有机物(分子量CHn [与标准十六婉(CH)相当的] 5000/2500 硅化金属淀积接触一酸如,HCl 10/<10 硅化金属淀积接触一碱(如,NH) 12 掺杂物磷或砌 <10/<10 气载分子污染物，表面沉积的限制[硅晶片洁净度SiWitnes 短时间/长时间的限制值(ng/em' Wafer),24h暴露于密闭的FOUP,POD,微环境或空气中] 品片上的有机物SMCASTM1982-99 4/1 原 前端工艺过程,裸露Si,24h在试验硅晶片表面的总掺杂物量 2.0E十12/1.0E十12 子数/cm 前端工艺过程,裸露s h在试验硅品片表面的总金属量原子 Si.24 2.0E十10/1.0E+1o 数/cnm 12
GB/36306一2018 D.3.42005年ITRS面对当时半导体集成电路行业三项重要进展(进人几何线宽65nm以下各代器 件;直径300mm的晶片;Cu工艺)提出了AMC的新控制方案
晶片制造,处理和输送方法的自动化 程度大大提高,晶片在洁净室中的气相暴露时间大为减少,晶片环境已融人到微环境的空间、工艺设备、 POD以及FoUP(前开式品片盒)的环境
wECC使用工艺流程区城来划分AMC控制等极,尝试减少 同样等级AMC控制的生产成本
详见表D.,5
表D.52005年对晶片环境污染控制的技术 在洁净室,SMIF,PoD,FoUP等环境中的晶片环境控制 不是洁净室本身必须,而是晶片环境必须 空气中气载分子污染物 短时间/长时间的限制值(pptM) 光刻洁净室空间环境 5000/5000 总酸性化合物(如,SO)包括有机酸 50000/50000 总碱性化合物如,NH 可凝聚有机化合物(w/GcCMs的 26000/26000 保留时间之苯,校准用十六婉 难融化合物(如,含硫,磷、硅的有机物 100/100 栅极品片环境(洁净室,PoD/FoUP之空间) 1/0.5 总金属(如,铜 0/10 掺杂物(仅指生产线的前端》 SMC表面分子可凝聚闻 2/0.5 在品片上的有机物ng/(cm周 硅化金属淀积的晶片环境(洁净室,PoD/FoUP之空间 10/100 总酸性化合物(如,.so)包括有机酸 暴露的铜晶片环境洁净室、POD/FOUP之空间 总酸性化合物如,so)包括有机酸 500/500 1000/500 总氧化物(如,Cl 中间掩模暴露(洁净室、,POD/盒之空间 总酸性化合物如,sO)包括有机酸 500/TBD(待确定 总碱性化合物(如,NH) 2500/TBD待确定) 常规晶片环境(洁净室,POD/FoUP之空间,所有范围,除非下面说明 总酸性化合物(如,sO)包括有机酸 1000/500 总碱性化合物(如,NH) 5000/2500 可凝聚有机化合物(w/GcMs的 4000/2500 保留时间>苯,校准用十六烧》 掺杂物(仅指生产线的前端 10/10 13
GB/T36306一2018 表D.5(续) 在洁净室,SMIF.,PoD,FoUP等环境中的品片环境控制 不是诘净室本身必须,而是晶片环境必须 空气中气载分子污染物 短时间/长时间的限制值(pptMD SMC(表面分子可凝聚闻 2/0,5 在晶片上的有机物ng/(cm=周 前端工艺过程,裸露Si,24h在试验硅晶片表面的总掺杂物量 原 2.00E+12/1.00E+12 子数/em 前端工艺过程,裸露si,24h在试验硅晶片表面的总金属量原子 2.00E+10/1.00E+10 数/cm 注1:SMIF,StandardMechanicallnterface标准机械接口
注2:OD片盒
注3;FoUP，FrontOpeningUnifiedPod前开口片盒
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GB/36306一2018 献 参 考文 [1]GB/T363702018洁净室及相关受控环境空气过滤器应用指南 [[2]ISO/DIs10121-1 Testmethodforassessingtheperformanceofgas-phaseaircleaning mediaanddevicesforgeneralventilationPartl:Gas=phaseaircleaningmedia [[3]IsO10121-2Testmethodsfor cleaningmedia assessingtheperformanceogas-phaseair anddevicesforgeneralventilationPart2:Gas-phaseaircleaningdevicesGPACD) describesan luorescencemethodforsamplingand [4]ISO10498:2004 ultraViolet dioxide(SOconcentrationsintheambientairusingautomaticanalysers ddeterminingsuftr [[5]Iso11155-2:2009Roadvehicles一AirfltersforpassengercompartmentsPart2:Test for gaseousfiltratiom [[6]ISO/wD133532001，RoadVehieles一AirFiltersforPassengerCompartment一Part 2: TestforDynamicGasAdsorption [7]ANSI/ASHRAEstandard145.1一2008 [[8]ASHRAE2"draft145.2“MethodofTestingGaseousContaminantAirCleaningDevicesfor RemovalEfieeney” [[9]ASTMD5127-99StandardGuideforUltraPurewaterUsedintheElectroniesandSemi conductorlndustry [10]IEST-GCC035.l:DesignConsiderationsforAMCFiltrationSystemsinCleanrooms [11]JISB9901:1997(E“Gasremoval-Methodoftestforperformanceof gas-removali ters” MForslund“Moleceularfiltrationdevices-Anintroduetion”,tobepublished [12 [13]SEMF21-1102ClassificationofAirborneMolecularContaminantLevelinCleanEni ronments [14们]TechnologyRoadmapforSemiconductors，YieldEnhancementGroups，SectiononWafer EnvironmentalContaminationControl
洁净室及相关环境空气化学污染控制
洁净室是一种能够控制室内粒子数量、粒子大小分布、空气洁净度、温度、湿度和压差等参数的房间或区域。在很多领域中，如电子商业、制药、生物技术、食品加工、精密仪器制造、半导体生产等，洁净室都扮演着重要的角色。
然而，在洁净室中，不仅需要控制室内粒子数目，还需要控制各种化学污染物的含量。这些化学污染物包括有机溶剂、挥发性有机物、酸性气体、碱性气体、臭氧、氮氧化物等。
为了保证洁净室内空气质量的稳定性和可靠性，GB/T36306-2018制定了一系列的控制指南。这些指南包括以下几个方面：
- 室内空气化学污染物的种类和特点
- 空气化学污染控制的技术措施
- 空气化学污染物测量技术方法
- 空气过滤器和净化设备选择及管理
其中，最重要的是采用适当的空气过滤器和净化设备。根据不同的洁净度级别和对不同化学污染物的控制要求，选择合适的过滤器和净化设备非常关键。
此外，在洁净室中，还需要采用一系列的管理措施，如严格的人员控制、物品进出控制、设备维护等，以保证洁净室内的环境得到有效的控制和管理。
综上所述，GB/T36306-2018提供了一系列的控制指南，旨在帮助从事洁净室和受控环境工作的人员更好地控制空气化学污染物，提高洁净室内空气质量的稳定性和可靠性。
