>> SEZ机台的气流模拟分析
SEZ 是半导体厂湿式制程中，经常用于Clean / Stripper 的 Single Wafer 机台。
本期电子报，将介绍我们如何利用 CFD 技术 观察SEZ 机台的气流，以供业界参考。
>> 前言
前言
制程AMC问题，有些是来自于环境 (如：外气或是无尘室)，但有些却是来自制程本身，即该制程机台本身影响该制程的结果与良率。
透过CFD观察，并搭配现场机台构造及勘查，我们可以顺利协助客户确认问题，甚至是改善方案。
在本期电子报中，我们将以SEZ 223机台为对象，使用STAR-CD为仿真分析工具，介绍如何将 CFD这个工具应用于机台的改善 。
>> 问题
问题
对这个问题探讨的原因是只要经过该机台的Wafer，最后都有问题，而只要不经过该机台的 Wafer 就正常。
经过EDX分析，发现有氮、氧及碳元素在Wafer上残留。
再研究该SEZ机台的应用，它主要是用于Stripper (在 Dry Etch 后，用来剥离光阻液)，而 Stripper一般使用的化学物，大都是 amine 类的化学品，因此，在EDX结果中出现氮、氧、碳元素，并不奇怪。
若搭配现场的观察，推测是来自机台本身的交叉污染，这也很合理 。
>> 现场勘查
现场勘查
我们到现场实际考察，测量机台尺寸、运作及风速，其结果如下图所示：
■ SEZ 223机台构造说明
■ SEZ 223机台动作说明
※ 以人员搬运的方式，将 Foup 搬至机台的 Port 上。
※ Foup 内的晶圆则会下降至下方的 Wafer 等待区。
※ 再经由 Robot 将 Wafer 取至托盘上。
※ 托盘则会旋转180度，将 Wafer 收至清洗槽内。
※ Wafer 降至清洗槽底部并开始旋转，旋转速度约为1800rpm。
※ 清洗步骤为：DI 水→正光阻去除液 (ST250) →N2 吹干。
■机台内部供、排风情况说明
※ 从机台勘察的结果可明显发现，整座机台除了排气之外，只剩下两个地方是可以通风的。
※ 而 Robot 下方的实际可通风面积也不大，再加上机台下方的通风高度大约只有5cm左右，在这种通风不良的情况下，不难想象，一定会有部份甚至大量的空气，经由Robot的取出入口进入Wafer 等待区，再由晶圆盒置放区的隙缝排出机台外。
■ 机台FFU出风速测量结果
侧面图
※ 每台机台上方都有三台 FFU 同时送风，FFU 送下来的风，先进入下方的Chamber 内，再均匀的分配至机台内。
上视图
※ 基本上 FFU 送下来的风是先进入一个大的 Chamber 内，但因Chamber 中间有用铝杆做支撑，所以在此将 Chamber 看成两大区块，每一区块 各测量15个点。
※ Chamber 出风均匀的方式，并不是使用冲孔板，而是使用一种像纱网的塑料布料， 所以在测量时，可将热线式风速计贴于纱网上测量。
■ 机台FFU出风速测量结果
>> 模型建构
模型建构
根据现场勘查，我们建立模型如下图
>> 分析结果
分析结果
从实际现场勘查所得的分析结果如下图，我们可以发现 Chamber 污染物的扩散机制，如图中的分析所示，在 Chamber 中的化学物确实会扩散至 Wafer 暂存区。
>> 结论
结论
在这个案例中，我们很成功地协助客户确认了问题的原因，当然，也提出了改善方案。
(我们执行了多种不同model的分析，但限于业主机密不得公开)
在我们累积的CFD经验里，我们已成功结合半导体制程知识、CFD工具及既有工程经验，提供给业主最佳的服务。