灰塵是小尺寸器件集成電路生產(chǎn)的天敵。在開發(fā)集成電路的過程中，已經(jīng)開發(fā)了有效的方法來消除生產(chǎn)環(huán)境中的灰塵。
如有尺寸與電路結(jié)構(gòu)元件相當(dāng)?shù)幕覊m顆粒（臨界尺寸，CD）或更大的灰塵顆粒意外進入設(shè)備中，會引發(fā)很多問題。22nm 的硅結(jié)構(gòu)只包括 41 個 Si 原子。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，不僅顆粒構(gòu)成了挑戰(zhàn)，甚至分子造成的污染也成為越來越大的挑戰(zhàn)。這些污染被稱為空氣分子污染 (AMC)。從開放式盒子到封閉式 FOUP 的轉(zhuǎn)變大大降低了顆粒的污染，但同時也增加了 AMC 影響。
圖 8.3：硅類金剛石的晶體結(jié)構(gòu)
晶圓表面上的來自環(huán)境空氣、從周圍表面釋放的或來自之上一道工藝步驟的分子可以與大氣中的氣體反應(yīng)，形成微小的反應(yīng)產(chǎn)物群，這在晶圓等待下一道工藝步驟的等待時間內(nèi)有增加的趨勢。分子污染的核心通常是半導(dǎo)體制造中所使用的很多化合物。國際半導(dǎo)體技術(shù)藍圖 (ITRS) 已經(jīng)確立了會引起晶圓缺陷的 AMC 名單 [36]。該名單包括無機和有機酸、堿、硫化合物和揮發(fā)性有機化合物，詳情參見圖 8.4。
圖 8.4：空氣分子污染 AMC 的分類
在 FOUP 內(nèi)部環(huán)境中，AMC 有兩個主要來源。z*主要來源是每個工藝步驟后存儲在 FOUP 中的晶圓。z*后一道工序中的副產(chǎn)物從其表面釋放并可以被 FOUP 的高分子材料吸收或重新吸附在其他晶圓表面上。第二來源是 FOUP 的出氣，出氣來源于聚合物主體或其他晶圓和/或其他工藝先前吸附的副產(chǎn)物。由于聚合物具有吸附氣體的高能力，所以 FOUP 具有其已攜帶晶圓的“記憶”。與這些 AMC 來源相比，良好控制的潔凈室內(nèi)的空氣污染可以忽略不計。
圖 8.5：FOUP 中的 AMC 來源
