>> SEZ機台之氣流模擬分析
SEZ 是半導體廠濕式製程中，常見 Clean / Stripper 之 Single Wafer 機台。
本期電子報，將介紹我們如何利用 CFD 之技術於 SEZ 機台之氣流觀察，以供業界參考。
>> 前言
前 言
製程AMC問題，有些是來自環境 (如：外氣或是無塵室)，但卻有些是來自其製程本身，即該製程機台本身影響該製程之結果與良率。
透過CFD之觀察，並搭配現場機台構造及勘查，我們可以順利協助客戶確認問題，甚至是改善方案。
在本期電子報中，我們將以SEZ 223機台為對象，使用STAR-CD為模擬分析工具，介紹如何將 CFD之工具應用於機台之改善。
>> 問題
問 題
這個問題的探討，始於凡是只要經過該機台之 Wafer ，最後都有問題，而只要不經過該機台之 Wafer 就正常。
經過 EDX 分析，發現有氮、氧及碳之元素在 Wafer 上殘留。
再探討該 SEZ 機台之應用，主要是用於 Stripper (於 Dry Etch 後，用以剝離光阻液用)，而 Stripper，一般使用的化學物，多半是 amine 類之化學品，因此，在 EDX 之結果，出現氮、氧、碳之元素，實在不足為奇。
若搭配現場的觀察，是來自機台本身之交叉污染之推論，其實也很合理。
>> 現場勘查
現場勘查
我們實際至現場考察，量測機台尺寸、運作及風速量測，其結果如下圖所示：
■ SEZ 223機台構造說明
■ SEZ 223機台動作說明
※ 以人員搬運的方式，將 Foup 搬至機台的 Port 上。
※ Foup 內的晶圓則會下降至下方的 Wafer 等待區。
※ 再經由 Robot 將 Wafer 取至托盤上。
※ 托盤則會旋轉180度，將 Wafer 收至清洗槽內。
※ Wafer 降至清洗槽底部並開始旋轉，旋轉速度約為1800rpm。
※ 清洗步驟為：DI水→正光阻去除液 (ST250) →N2 吹乾。
■ 機台內部供、排風情況說明
※ 機台的勘察的結果，可明顯發現，整座機台除了排氣之外，只剩二個地方是可通風的。
※ 而 Robot 下方的實際可通風面積也不大，再加上機台下方的通風高度大約只有 5cm 左右，在這種通風不良的情況下，不難想像，一定會部份甚至大量的空氣，經由 Robot 的取出入口進入Wafer 等待區，再由晶圓盒罝放區的隙縫排出機台外。
■ 機台FFU出風速量測結果
側面圖
※ 每台機台上方都有三台 FFU 同時送風，FFU 所送下來的風，先進入下方的Chamber 內，再均勻的分配至機台內。
上視圖
※ 基本上 FFU 所送下來的風是先進入一個大的Chamber內，但因Chamber中間有用鋁桿做支撐，所以在此將Chamber視為二大區塊，每一區塊各量測15個點。
※ Chamber 出風均勻方式，並不是使用沖孔板，而是使用一種像紗網的塑膠布料，所以在量測時，可將熱線式風速計貼於紗網上量測。
■ 機台FFU出風速量測結果
>> 模型建構
模型建構
依現場之勘查，我們建立模型如下圖
>> 分析結果
分析結果
從實際現場勘查結果所得之分析結果如下圖，我們可以發現其 Chamber 污染物之逸散機制，如圖中之分析所示，確實，在 Chamber 中之化學物會擴散至 Wafer 暫存區。
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>> 結果
結論
在這個案例中，我們很成功協助客戶確認問題之原因，當然，也提出改善方案。
(我們執行多種不同model之分析，但限於業主機密不得公開)
在我們累積之CFD經驗裡，我們已成功結合半導體製程知識、CFD工具及既有工程經驗，提供業主最佳之服務。