E12900 - SEMI E129 - 半導体製造設備における静電気放電(ESD)の評価と制御へのガイド

Volume(s): Equipment Automation Hardware / Facilities
Language: Japanese
Type: Single Standards Download (.pdf)
Abstract

本スタンダードは,global Metrics Technical Committeeで技術的に承認されている。現版は2012830日,global Audits and Reviews Subcommitteeにて発行が承認された。20129月にwww.semiviews.orgおよび www.semi.orgで入手可能となる。初版は200311月発行。前版は20097月発行。

 

この文書の目的は,半導体製造環境の中で静電気電荷および電界に起因した生産性への悪影響を最小にすることである。本文書は,半導体工場全体の静電気的な両立性を確立するためのガイドである。半導体製造に使われる装置の静電気的な両立性は,SEMI E78に述べている。

 

表面に存在する静電気電荷は,半導体製造環境の中で多くの望ましくない効果を引き起こす。

 

静電気放電(ESD electrostatic discharge)は製品とレチクルに損傷を与える。また,ESDイベントは電磁妨害(EMI electromagnetic interference)を引き起こし,その結果,設備故障が発生する。

 

帯電したウェーハやレチクルの表面は微粒子を吸着(静電気吸着,ESA electrostatic attraction)し,不良率を増やす。

 

静電気電荷起因の装置動作における問題や付随的に発生する製品欠陥は,半導体製造装置の所有コスト(COO cost of ownership)へのマイナス要因となるかもしれない(SEMI E35を参照)。

 

静電気の数々の制御方法は,静電気を許容レベルにまで抑制するために装置設計に組み込むことができる。本文書は,装置製造業者およびクリーンルーム設備の設計者が装置設計を行う際に,ガイドとして使用され得る。半導体製造に使用されるシリコンウェーハやレチクルの製造業者にとっても有用である。記載された試験方法は,静電気の制御方法の有効性を明らかにするために使用される。エンドユーザは,設備の建設後や設計変更後にこれらの試験方法を用いて装置の設計仕様との適合性を検証し,工場のメンテナンス作業の一貫としての現行の適合性を検証できる。

 

半導体プロセス技術は,より微細化形状に向かい続けるであろう。静電気の許容可能なレベルは,製造プロセスの微細化に伴って低くなる。この文書は,設備の静電気の限界値が製造中の製品に対して適切であることを確認するのに役立つ。International Technology Roadmap for Semiconductors(ITRS)に含まれる形状サイズを参照。

 

この文書の適用範囲は,測定に使用する方法とすべての設備表面に存在する静電気電荷の最大推奨レベルに関するガイダンスに限定される。

  • 製品,レチクル,またはそれらのキャリア
  • 設備建設材料および備品
  • 人体
  • 包装材料や輸送材料
  • 装置(SEMI E78への参照による)

 

この文書は,半導体製造施設内の製品,レチクル,キャリア,および表面での静電気の最大推奨レベルの表が示されている。この目的は以下の通りである:

  • ESDによる製品,レチクルおよび装置の損傷を低減する。
  • ESDイベントによる装置のロックアップ問題を低減する。
  • 帯電した表面への微粒子吸着を低減する。

 

この文書は,SEMI E78SEMI E43,静電気を測定するその他の方法,および静電気制御方法の性能パラメータを参照している。

 

付属書1では,¶ 12.7の表1に示す帯電の最大推奨レベルを決定する方法について説明する。SEMI E129にある独自の方法,およびこのガイドとSEMI E78の推奨を整合させる更新情報の両方を含んでいる。

 

製品やレチクルの保護あるいはEMI制御について,ある領域のESDのリスクの尺度は発生するESDイベントの存在と性質によって定義される。

 

微粒子の静電気吸着を低減することによる汚染管理では,領域の静電気のリスクは静電気の電荷の存在とレベルによって定義される。

 

レチクルへの損傷について,リスクは,レチクル上の静電気の変化率またはレチクルの周囲の電界強度によって定義される。

 

半導体製造は,ミニエンバイロメントや製造装置内で行われることが多くなっている。静電気に関連した問題の多くは,その製品がキャリア内に保管中,キャリアからの移載,または,製造装置により取り扱う際に引き起こされる。

 

静電気の数々の制御方法は,静電気を許容レベルにまで制御するために装置設計に組み込むことができる。装置製造の問題は,SEMI E78で述べている。

 

静電気の制御方法の有効性を示すための試験方法がいくつかある(このガイドの§6§7参照)。エンドユーザは,装置の購入仕様で適合性を確認するために同じ試験方法を用いることができる。試験は,静電気測定分野の資格を得た人により行われるべきである。

 

装置設計に適用される静電気の制御方法は半導体製造施設内の静電気に関連するすべての問題を解決するものではない。施設内の製品またはレチクルの輸送時には静電気の影響を受け,静電気問題の原因となる。製造設備内で動き回る人も静電気の発生源となる。これらの設備の問題は本文書で述べている。

 

Referenced SEMI Standards

SEMI E33 — Specification for Semiconductor Manufacturing Facility Electromagnetic Compatibility
SEMI E35 — Guide to Calculate Cost of Ownership (COO) Metrics for Semiconductor Manufacturing Equipment
SEMI E43 — Recommended Practice for Electrostatic Measurements on Objects and Surfaces
SEMI E78 — Guide to Assess and Control Electrostatic Discharge (ESD) and Electrostatic Attraction (ESA) for Equipment

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