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木虫 (职业作家)

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[交流] 台积电晶圆良率提升的秘密武器──纳米微粒监控系统已有2人参与

在半导体湿式制程中，晶圆表面的清洗、蚀刻与研磨皆需仰赖特定化学溶液进行，而溶液中纳米粒子的尺寸与分布会影响晶圆电路图案（pattern）的制程结果，必须持续监控溶液中粒子的大小及数量，只要发现溶液粒子不符规格，就必须马上暂停及更换，才能维持产品良率。
台积电晶圆良率提升的秘密武器──纳米微粒监控系统过去监测溶液中粒子的技术是激光光学设备，但是激光光学设备有局限，“看不到化学溶液中 40 纳米以下的微粒”，当半导体制程日趋微缩，甚至进入 10 纳米制程时候，半导体业者必须寻找能看到更小微粒的监控技术。
这个技术瓶颈，就连晶圆代工龙头台积电都必须对外求援，最后找到了同在新竹的工研院，以“新世代溶液中纳米微粒监控系统”技术，让这制程瓶颈有突破的可能。
传统的溶液监测方式不但监测不到化学溶液中 40 纳米以下的微粒，还会发生将气泡误判为微粒，影响混合信号的问题，但工研院的“新世代溶液中纳米微粒监控系统”技术采用“气胶粒子量测技术”，将化学溶液气雾化后进行气体粒子的量测，除了能量测小到 3 纳米的微粒外，也没有误判气泡的问题。
“新世代溶液中纳米微粒监控系统”，将化学溶液气雾化后，搭配微分电移动度仪和凝结粒子技术器，来量测化学溶液中的粒子粒径及分布，此种创新量测手法突破现行设备仅能侦测 40 纳米以上粒子的极限，一举将可量测粒子尺寸范围拉大为 3～1,000 纳米，可望解决半导体制程持续微缩所面临的难题之一。
除了运用于半导体制程外，此技术也能用于其他光电制造或生物制药等产业。

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