Sub-fab 一直是半導體制造設施的后端方案. 與 FAB 的主要加工走廊不同, Sub-fab 中的設備被歸入與基本工具管理和廢物處理相關的系統(tǒng): 干式真空泵, 燃燒和吸收器減排系統(tǒng), 水處理器和冷卻器以及散裝材料的輸送和管理是 Sub-fab 設備執(zhí)行的關鍵功能.

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隨著半導體制造足跡對環(huán)境的影響對晶圓廠運營商變得越來越重要, 在客戶對更高可持續(xù)性的需求的推動下, Sub-fab 越來越被視為提高效率和可持續(xù)性的關鍵部分. 隨著對安全的普遍需求, 對可持續(xù)性和效率的額外關注正在推動重新關注使用實時現場監(jiān)控和控制更智能地運行 Sub-fab 設備.

問題：Sub-fab 管理的三大支柱, 即安全性, 可持續(xù)性和節(jié)約性正在重新受到關注.

對于分子水平安全監(jiān)測:先進的工藝推動了對新型危險材料和副產品的需求, 對前沿邏輯工藝, 鑄造和存儲器工藝的需求不斷增加, 特別是在 ALD 和 ALE 中使用選擇性處理化學物質的情況下. 2019 年的一項研究表明, 在 2017 年 2019 年的 30 多起不良事件中, 包括爆炸, 火災, 放熱反應, 化學反應和排氣. 大多數事件發(fā)生在從腔室到減排系統(tǒng)的排氣處理路徑中的 Sub-fab 中.

目前使用分子安全監(jiān)測的一些例子包括: 當爆炸鋯金屬顆粒是潛在的副產品時, 基于用于邏輯門和 DRAM 電容器結構的鋯的高k介電材料. 此外, 在閃存制造中用于氧化硅原子級沉積的高階硅烷化學對主動泄漏檢測提出了挑戰(zhàn), 以防止需要監(jiān)控和管理的產品氣體和冷凝物引起的火災和危險.

除了安全之外, 可持續(xù)性也是重點: 最近的研究表明, 超過 80% 的智能手機碳足跡不是在使用過程中產生的, 而是在制造過程中產生的, 其中半導體占總量的比例大約（約 40%）并且還在不斷增長. 雖然 FAB 中的綠色能源使用和水循環(huán)利用工作對溫室氣體和水消耗指標產生了重大影響, 但半導體 FAB 可持續(xù)性挑戰(zhàn)的材料部分占總量的百分比繼續(xù)增長. 尋找一種可靠的方法來監(jiān)測和減少制造過程中使用的材料量是半導體行業(yè)的關鍵下一步, 并且需要一種創(chuàng)新的原位材料監(jiān)測和量化方法. 關鍵的第一步是為當今的工藝和設備建立“基線”, 以便準確監(jiān)測和量化材料使用的變化.

從安全和可持續(xù)性舉措中節(jié)省: 毋庸置疑, 與事故相關的員工, 設備, 生產和聲譽成本相比, 安全設備部署的成本很小. 然而, 可持續(xù)發(fā)展計劃更為復雜. 減少材料使用, 減少浪費, 并顯著降低相關材料和減排相關成本. 然而, 除了與更有效地運行 FAB 相關的純成本回收之外, 許多半導體消費者越來越多地將可持續(xù)性視為其供應商選擇標準的一部分. 隨著晶圓廠需要推動可持續(xù)發(fā)展目標,大量且利潤豐厚的供應商合同正在增加,其中大部分工作發(fā)生在管理廢物的 Sub-FAB 中.

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Sub-FAB 應用的安全性,可持續(xù)性和節(jié)約的共同點是, 為了改進它們, 需要測量和量化要管理的材料. 無論是在腔室上還是作為 Sub-FAB 基礎設施的一部分, 都需要穩(wěn)健, 量化和實時的計量. Atonarp 的 Aston 實時半導體計量解決方案系列提供的原位量化計量在關鍵靈敏度 / 速度指標上比其他殘留氣體分析儀優(yōu)于 10 倍至 100 倍, 并具有強大的等離子電離解決方案, 使它們能夠處理苛刻的工藝氣體和副產品.

Aston 先進的分子分析技術具有比其他殘余氣體分析儀高 10 到 100 倍的速度 / 靈敏度能力, 使 Sub-fab 應用能夠提高安全性,可持續(xù)性并節(jié)省過程中的成本.

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審核編輯黃宇