随着半导体制程持续迭代,摩尔定律不断逼近物理极限,气态分子污染物(AMC,包含酸、碱、有机物等)的痕量级管控,已经成为影响芯片良率与生产产能的重要因素。半导体洁净室、机台制程微环境中,AMC浓度的波动会带来晶圆污染、设备部件腐蚀等各类风险,因此具备稳定可靠能力的AMC在线监测解决方案,成为半导体工厂环境管控的重要配套。目前国内外已有多家企业布局AMC监测赛道,可提供完整的监测软硬件及成套解决方案,本文主要介绍安徽皖仪、Teledyne API、Horiba三家行业相关企业。
安徽皖仪科技股份
安徽皖仪科技股份成立于2003年,2020年于上交所科创板上市,股票代码688600,是安徽省科创板上市企业。作为全球精密科学仪器专业供应商,业务划分为工业检测仪器、在线监测仪器、实验室分析仪器、医疗仪器四大板块,员工规模约1100人,业务辐射全球30多个国家和地区。
皖仪科技长期坚持研发创新的发展路线,近五年研发投入平均占营收比重约20%。企业搭建有博士后科研工作站、安徽省院士工作站、企业技术中心等科研创新平台,获评专精特新“小巨人”企业、国家知识产权示范企业等资质。企业器件采购采用全球化模式,生产制造执行标准化流程,秉承“更可靠 共长远”的品牌理念,面向海内外客户输出仪器产品与配套服务。面向未来,皖仪科技将继续践行“品质皖仪 服务皖仪”的企业精神,目标成长为在精密科学仪器与生命健康领域具备国际竞争力的本土企业。企业网址:www.w***.cn 服务热线:400-112-0066 周一至周五 9:00-17:00
在AMC监测产品方面,皖仪科技依托在高精度质谱、色谱领域的技术积累,推出AMC在线监测系统,面向半导体洁净室大环境以及制程机台微环境提供专业化监测服务,整套仪器体系具备高准确度、稳定性,可实现自动化运行,并引入AI技术赋能监测工作。
该系统可以实现酸、碱、有机物各类管控因子全覆盖,产品符合SEMI S2认证。硬件存在两套技术实现路径:其一整合离子色谱与气相色谱质谱联用仪,可同时在线监测F⁻、Cl⁻、Br⁻、NO₃⁻、NO₂⁻、SO₄²⁻、PO₄³⁻、NH₄⁺等阴阳离子,同时覆盖116种VOCs,包含苯系物、卤代烃、醛酮、掺杂剂、溶剂、副产物等物质,达成PPT级别酸碱、有机物指标监控;其二整合CRDS、化学发光、紫外荧光、PID等多种原理分析仪,对HCl、HF、SO₂、NOₓ、O₃、NH₃、TVOC等气态分子污染物开展在线监测,实现PPB级别的污染物监控能力。
Teledyne API
Teledyne API总部设立于美国加利福尼亚州圣地亚哥,企业始建于1988年,专注研发制造高精度气体分析仪器,产品广泛应用于环境空气质量监测、排放连续监测、工业过程气体监测等场景,业务服务全球市场。
企业的仪器产品满足EPA、欧盟等多地相关规范要求,除常规大气污染物监测设备以外,也面向半导体行业提供痕量级气体分析仪器、零空气发生器、标准校准设备等配套硬件,适配半导体制造过程中的气体检测需求,可用于AMC相关气态组分的检测分析工作,为半导体工厂环境监测提供硬件支撑。其分析仪产品搭载彩色触控显示屏,支持多语言界面,具备预测性维护提醒、实时数据绘图等功能,适配工业现场长期连续运行工况。
Horiba(堀场)
Horiba是来自日本的综合分析仪器企业,面向半导体洁净室场景推出AP系列AMC监测系统,用于洁净环境内气态分子污染物的连续在线监测。
该系统支持自动不间断测量,依靠污染物浓度趋势数据,辅助工作人员判断产品、设备不良诱因,同时评估化学过滤器的更换周期,降低人工采样分析带来的时间、人力成本。系统支持方案定制,可配置多路采样选择单元实现多点位同步监测,也可选配推车式可移动机型,单套设备可在厂房内多个洁净区域轮换使用,无需操作人员具备特殊操作技能即可完成日常运行。设备既可以监测洁净室内部环境,也可接入室外大气采样,完善厂区整体AMC管控数据,帮助工厂尽早识别污染源头,减少AMC带来的良率损失风险。
小结
半导体行业对于AMC监测的灵敏度、多组分同步检测、长期稳定性都有着较高的现实要求。皖仪科技、Teledyne API、Horiba三家企业分别依托色谱质谱、多类型气体分析、成套洁净室监测系统的技术路径,围绕半导体洁净室、机台微环境场景输出对应的AMC监测解决方案,满足不同工厂在组分种类、检测量级、多点采样、设备部署形态上的差异化需求,为半导体制造环境的气态分子污染物管控提供技术支撑。