반도체 및 디스플레이 제조

배경

에너지 소비와 열 방출을 줄이면서 동시에 더 빠른 컴퓨팅 성능을 갖춘 디바이스에 대한 전 세계적인 수요는 현대 반도체 산업의 핵심 원동력입니다. 트랜지스터 밀도를 높이려면 트랜지스터의 크기를 줄여야 합니다. 현재의 14나노/7나노 기술은 2022년 EUV(극자외선) 리소그래피 공정의 등장으로 3나노 노드가 상업적 대량 생산에서 대체될 것으로 예상됩니다. 이러한 소자는 평방밀리미터당 1억 개 이상의 트랜지스터를 포함하고 있으며, 단일 트랜지스터의 실제 크기는 몇 개의 원자로 이루어진 탄소 사슬을 포함하는 분자의 크기에 근접합니다. 불순물은 최종 제품에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 제조 과정에서 고장을 방지하려면 깨끗한 생산 환경이 가장 중요합니다.

문제

공기 중 분자 오염물질(AMC)은 반도체 산업의 생산 공정에서 큰 문제를 일으킵니다. 공정 중단이나 더 이상 사용할 수 없는 배치로 이어질 수 있기 때문입니다. AMC의 출처는 외부와 내부 모두 다양합니다. 공기 여과 시스템은 AMC를 줄일 수 있지만 휘발성 유기 및 무기 성분의 경우 실패할 수 있습니다.
클린룸에 들어오는 사람이 오염의 원인이 될 수 있습니다. 공정 자체에서 도펀트, 산, 염기, 용매 또는 배출된 분자 물질은 최종 제품의 품질에 심각한 영향을 미칠 수 있는 오염 물질입니다. 지속적인 모니터링이 필요한 가스상의 일반적인 불순물로는 SO2, NH3, NO2, H2S, PGMEA, PGME, 아세트산, IPA, 에탄올, 에틸렌글리콜, THF, TMS, NMP, 방향족 및 냉매 등이 있습니다.
기존의 분석 방법은 실제 분석 프로세스를 시작하기 전에 많은 시간이 소요되는 샘플링과 시료 준비가 필요하기 때문에 단시간 내에 결과를 제공할 수 없습니다. 프로세스가 이미 영향을 받은 경우 적시에 개입하기에는 너무 늦은 몇 시간 후에야 결과를 확인할 수 있습니다. 비용이 많이 드는 장시간의 공정 중단과 최종 제품 고장을 방지하기 위해 클린룸 공기를 지속적으로 실시간으로 모니터링하는 것이 필수적이 되었습니다. 따라서 클린룸 공기를 평가하기 위한 분석 방법은 분석 분자에 대한 높은 특이성뿐만 아니라 매우 높은 감도가 필요합니다.

솔루션

V&F 의 주력 제품인 AirSense 질량 분석기는 광범위한 스펙트럼(7-519 amu)의 오염 물질에 대해 높은 특이도와 초고감도로 실시간 분석이 가능합니다. 이 독점 기술은 전하 이동을 통해 시료 분자를 이온화하는 방법인 이온 분자 반응 질량 분석법(IMR - MS)을 기반으로 합니다. 가스 매트릭스 내에서 개별 분자를 선택하거나 가능한 전체 범위의 AMC에 대한 매트릭스의 구성을 분석하는 데 사용할 수 있습니다. 소프트웨어는 낮은 ppb 및 ppb 미만 범위의 농도 변화에 대한 매우 빠른 응답을 지속적으로 보고하며 기존 공정에 적시에 개입할 수 있습니다. 대표적인 예로는 클린룸에서의 AMC 모니터링, 툴 레벨에서의 구성, 웨이퍼 이송 중 전면 개방형 범용 포드(FOUP)의 가스 배출 제품 제어 등이 있습니다.

V&F Clean Room Monitoring Semiconductor and Display Production

이점

V&F IMR-MS 다성분 분석기는 높은 수준의 자동화를 제공하며 사용자 친화적인 소프트웨어가 장착되어 있습니다. 이 분석기는 시료 가스 컨디셔닝 없이 빠른 응답 시간을 제공하는 것이 특징입니다. 견고한 설계로 높은 수준의 안정성을 보장하고 가동 중지 시간을 최소화하며 유지보수가 필요하지 않습니다.

하이라이트

  • 독립형 또는 프로세스 통합형 자동화 솔루션
  • 멀티 또는 싱글 포인트 분석
  • 24시간 내내 지속적이고 강력한 실시간 AMC 모니터링
  • 다수의 AMC 동시 탐지
  • 매우 높은 감도

참조 고객(발췌)

Reference BOEReference LG DisplayReference Samsung DisplayReference Samsung Electronics

적합한 장치