季丰电子如何助力洁净室气态分子污染物检测

随着半导体制造技术的飞速发展，芯片集成度越来越高，特征线宽不断缩小至纳米级别，对生产环境的洁净度要求也达到了前所未有的高度。在这样的背景下，除了传统的尘埃颗粒物控制，气态分子污染物(Airborne Molecular Contaminants，AMC) 的监控与去除已成为影响产品良率和可靠性的关键因素。

本文将深入解析洁净室中AMC的特性、危害及其检测技术，并介绍季丰电子CA实验室在此领域提供的专业解决方案。

什么是气态分子污染物(AMC)?

AMC以气体或蒸汽形态存在于空气中， 即使浓度很低，也足以对敏感工艺或产品表面产生不良影响的化学物质。与颗粒污染物不同，AMC的尺寸要小得多，传统的高效过滤器(HEPA)或超高效过滤器 (ULPA) 对其去除效果有限。

由于芯片线宽的不断缩减，对AMC的控制已成为影响产业发展和良品率的主要因素之一。AMC对制成的污染包括晶圆表面污染与缺陷、化学腐蚀、非受控掺杂、设备性能退化等等，即使是痕量(ppb级甚至ppt级) 的AMC也可能导致灾难性的后果。

季丰电子CA实验室AMC检测技术

检测技术通常涉及现场采集样品，然后送至洁净实验室（百级）并使用大型精密仪器进行分析。这种方法可以对样品提供精确的定性和定量结果。

例如：空气样品的采集主要使用吸收液采样和吸附管采样。

吸收液采样：

通过将空气样品鼓泡通过特定吸收液， 使目标AMC中无机污染物溶解在液体中，然后使用大型仪器分析吸收液。冲击瓶采用PFA材质的吸收管，采样前连接流量校准器测试流量保证采样流量的准确性，采样泵前串连冷凝缓冲瓶和除湿吸附管保护大气采样器，我们采样美国进口的220-5000TC-S的大气采样器，保证了采样过程的稳定性且保证采样系统本身不会污染样品。

样品采集后，采用离子色谱法(IC) 分析阴阳离子。

阴离子：如F-，Cl-，Br-，NO3-，SO42-，PO4-等酸根离子。

阳离子：如NH4+及有机胺类，检出限能达到10ppt级别的能力。

通过电感耦合等离子体质谱法或发射光谱法(ICP-MS/MS，ICP-OES)， 如Agilent ICP-MS 8900和 ICP-OES 5100， 也可对洁净室空气中的Li，Na，Mg，Al，K，Cr，Mn，Fe，Ni，Cu，Zn等多种金属元素进行痕量分析，其中实验室使用的Agilent ICP-MS 8900采用串联四极杆质量过滤器，使检出限能到达1ppt甚至更低级别的检测能力。

吸附管采样 ：

空气样品通过填充有特定吸附剂(如活性炭、硅胶、Tenax等)的吸附管，同样采用美国进口的220-5000TC-S的大气采样器直接连接吸附管进行采集，使得AMC中有机污染物被吸附剂捕获。需要注意的是采样前需核查吸附管的气流方向，防止装反，并通过流量校准器进行校准。

样品采集后，采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析有机物， 如NMP、 PGMEA、IPA、苯系物、等常见有机溶剂和逸出物残留，配合热脱附装置，可对FAB洁净环境样品中的VOC含量进行精确分析。

建立环境基线：通过在正常生产条件下定期监测，建立AMC背景数据库，为FAB厂发生的异常事件提供参考。

CA实验室定制化解决方案：根据客户的具体需求(如洁净室等级、生产工艺、疑似污染源等)，提供定制化的AMC检测方案和污染控制建议。

上图为实验室对某洁净厂房空气中金属元素总量实际模拟结果，实验室可以对如图例1中客户对指定的区域进行检测，而在不明确污染源的情况下，实验室也会编制方案如图例2中那样使用梅花点布局进行检测。为了客户能够对检测结果有更直观的认识，实验室会对检测现场的情况标准红、绿、蓝圆点图对该点位存在的潜在风险情况进行标注。

洁净室中的气态分子污染物(AMC) 是影响现代半导体制造良率和可靠性的隐形杀手。随着技术的进步，对AMC的认知、检测和控制已成为行业的核心竞争力之一。

季丰电子CA实验室凭借其在痕量分析领域的深厚实力和对半导体行业的深刻理解，愿与广大客户携手，共同应对AMC带来的挑战，为您的洁净生产环境保驾护航，助力中国半导体产业的高质量发展。

季丰电子

季丰电子成立于2008年，是一家聚焦半导体领域，深耕集成电路检测相关的软硬件研发及技术服务的赋能型平台科技公司。公司业务分为四大板块，分别为基础实验室、软硬件开发、测试封装和仪器设备，可为芯片设计、晶圆制造、封装测试、材料装备等半导体产业链和新能源领域公司提供一站式的检测分析解决方案。

季丰电子通过国家级专精特新“小巨人”、国家高新技术企业、上海市“科技小巨人”、上海市企业技术中心、研发机构、公共服务平台等企业资质认定，通过了ISO9001、 ISO/IEC17025、CMA、CNAS、IATF16949、ISO/IEC27001、ISO14001、ISO45001、ANSI/ESD S20.20等认证。公司员工超1000人，总部位于上海，在浙江、北京、深圳、成都等地设有子公司。