Systeme zum Kontaminations-management

Effiziente Kontaminationsüberwachung

Das APA 302 ist ein einzigartiges produktionsbegleitendes Überwachungstool für die anspruchsvolle Chipproduktion in Reinraumumgebungen. Dieses innovative System misst durch Luftströmungen übertragene molekulare Verunreinigungen (Airborne Molecular Contamination, AMC) in einem FOUP und in der Umgebung. In Echtzeit. Mit hoher Empfindlichkeit im ppbv-Bereich. Während der Wartezyklen werden im Inneren der FOUPs Feuchtigkeit und AMC wie zum Beispiel Fluorwasserstoff (HF) freigesetzt. Dies kann zu Kristallwachstum auf strukturierten Wafern führen, was Ausbeuteverlust und Leistungsverschlechterung nach sich zieht. Das APA 302 von Pfeiffer entnimmt Proben der AMC durch die FOUP-Filter. Die hochempfindliche Messung im ppb-Bereich dauert nur zwei Minuten. Zum Einsatz kommen hierbei Ionenmobilitätsspektroskopie, Flammenionisationsdetektion, UV-Fluoreszenzspektroskopie oder Cavity-Ringdown-Spektroskopie. Befindet sich kein FOUP an den Ladebuchten, überwacht das APA 302 die Umgebung des Reinraums.

Zuverlässige Analyse der FOUP-Umgebung

Zur Sicherstellung der Leistung ist das SEMI S2/S8-konforme APA 302 mit einer Autokalibrierungsfunktion ausgestattet, die in regelmäßigen Abständen aktiviert wird. Die Überwachung von AMC innerhalb des APA kann in PODs mit oder ohne Wafer erfolgen. FOUPs können entweder manuell oder über den OHT (Overhead Hoist Transport) an den beiden Ladebuchten bereitgestellt werden. So können die Wartezeiten zwischen einzelnen Prozessschritten optimiert, erhöhte Werte von Verunreinigungen sofort erkannt und die Ausbeute gesteigert werden.

Wirksame Partikelüberwachung

Partikel in Submikrometergröße können Schäden verursachen, die zu erheblichen Ausbeuteverlusten führen. Selbst kleinste Partikel mit einer Größe von 0,1 µm können die Struktur von Halbleiterchips beschädigen. Das innovative ADPC 302 misst die Anzahl der Partikel in Wafer-Transportboxen, den FOUPs (Front Opening Unified Pods) und FOSBs (Front Opening Shipping Boxes). Das vollautomatisierte, patentierte Verfahren lokalisiert und zählt Partikel auf den Oberflächen der Boxen, einschließlich der Tür. Dieses System wurde von führenden Herstellern qualifiziert und kann sowohl für die Serienproduktion als auch für R&D-Analysen genutzt werden. Zu den Hauptanwendungen gehören die Transportbox-Charakterisierung, die Optimierung der Dekontaminationsstrategie sowie die Qualitätskontrolle der Reinigung.

Vorteile des trockenen Verfahrens

Das trockene Verfahren (Dry Particle Counter) des ADPC 302 weist deutliche Vorteile gegenüber der herkömmlichen nassen Methode (Liquid Particle Counter) auf. Der Hauptvorteil des trockenen Verfahrens besteht darin, dass die Partikelmessung vollautomatisch erfolgt. Sie ist in den Herstellungsprozess eingebunden und muss nicht außerhalb der Produktionszeit durchgeführt werden. Dank der vollautomatischen Messung ist für den Prozess kein zusätzlicher Bediener erforderlich. Die Messzeit beträgt nur sieben Minuten – damit ist das ADPC 302 viermal schneller als herkömmliche Systeme. In einer Stunde können acht Transportboxen geprüft werden.

Zuverlässige Dekontamination und Schutz

Das APR ist ein System zur Dekontamination von Wafern und zum Schutz während der Wartezyklen. Durch Luftströmungen übertragene Verunreinigungen (Airborne Molecular Contamination, AMC) verringern die Ausbeute und Qualität in der Halbleiterproduktion. Das APR verhindert effektiv die Adsorption von kontaminierenden organischen oder anorganischen Molekülen auf den Oberflächen von Wafern und Transportboxen. Durch das Evakuieren der Kammern im APR wird die Wahrscheinlichkeit einer Adsorption massiv verringert. So kann die Ausbeute einer Fab deutlich gesteigert und die Wartezyklen zwischen den einzelnen Prozessschritten optimiert werden.

Datenmanagement und -austausch mit dem Netzwerk der Fab

Durch Luftströmungen übertragene molekulare Verunreinigungen (Airborne Molecular Contamination, AMC) sind in Halbleiterfabriken der wesentlichste Faktor für Ausbeuteverluste. Um kontrollieren und nachvollziehen zu können, woher Verunreinigungen kommen, bietet Pfeiffer eine einzigartige Lösung zur Überwachung von Reinräumen und Equipment-Front-End-Modulen (EFEM) auf dem Halbleitermarkt. Dank seines innovativen Designs mit integrierten Ventilen verfügt das AMPC über die fortschrittlichsten Analysatoren zum Nachweis und zur Quantifizierung von Säuren, Basen und organischen Verbindungen an bis zu 96 Stellen innerhalb einer Fab. Die AMPC Baureihe umfasst zwei Tools – das AMPC S und das AMPC L – mit unterschiedlichen Außenabmessungen, Anzahl der Probeentnahmeanlagen und verfügbaren Optionen. Darüber hinaus bietet der AMPC Erweiterungsrahmen 39 Höheneinheiten für zusätzliche Analysatoren, die für die Aufrüstung bestehender AMPC Einheiten verwendet oder zu neuen AMPC S und AMPC L Einheiten hinzugefügt werden können. Über die Tool-Software können Endanwender verschiedene Warnmeldungen für den Fall festlegen, dass der Verunreinigungsgrad definierte Schwellenwerte überschreitet. Alle Messdaten und Systemparameter werden in einer Datenbank gespeichert, die über die Datenübertragungsprotokolle der Fab bereitgestellt werden kann. So erhalten Kunden ein Echtzeitbild der Verunreinigungsgrade in der Fertigungsanlage. Kunden können auch aus der Ferne auf das Tool zugreifen, um bei Bedarf Parameter zu ändern.

Kundenvorteile

In der Halbleiterindustrie scheiden Wafer während des Transports und der Wartezyklen Reaktionsnebenprodukte aus. Feuchtigkeit und durch Luftströmungen übertragene, molekulare Verunreinigungen (AMC), wie zum Beispiel Fluorwasserstoff (HF), reagieren in den engen Zwischenräumen der Transportboxen (Pod-Systeme) mit Oxidationsmitteln aus der Umgebungsluft (H₂O und O₂). Diese Reaktionen lösen unerwünschtes Kristallwachstum auf strukturierten Wafern aus, was zu Qualitätsverlusten und einer verminderten Produktionsausbeute führt. In der Pharmaindustrie können Verunreinigungen wie Feuchtigkeit, Sauerstoff oder mikrobiologische Stoffe die Qualität von Arzneimitteln während des kompletten Produktlebenszyklus beeinträchtigen.

Die langjährige Erfahrung von Pfeiffer als Anbieter von Vakuumtechnik hat unser Know-how und Verständnis für die Prozesse, Ausstattung und Umgebungen von Produktionsanlagen geprägt. Auf der Grundlage dieses Wissens haben wir fortschrittliche Lösungen für das zum Kontaminationsmanagement speziell für die Halbleiter- und Pharmaindustrie entwickelt. Diese Lösungen erkennen und minimieren Verunreinigungen und steigern so den Ausbeute in jedem Prozessschritt.

Um Qualität und eine hohe Ausbeute in der Produktion sicherzustellen, ist die Kenntnis über die Verunreinigungen in den Verpackungen von Produkten und deren unmittelbarer Umgebung wichtig. In der Halbleiterindustrie ermöglicht das APA 302 eine kontinuierliche Analyse innerhalb des Prozessablaufs. Der vollautomatisierte Prozess des ADPC 302 lokalisiert und zählt Partikel auf den Innenflächen von Transportboxen. Das APR 4300 geht sogar noch einen Schritt weiter.

Das AMPC ist die ideale Lösung für die Überwachung von Reinräumen und Equipment-Front-End-Modulen (EFEM).