半導體設備 PM|驗證方法

機台 PM 後可以復機了嗎?白光、UV 與黑布取樣三步驟驗證

PM 的最後一道擦拭做完,下一個問題是:怎麼確定真的擦乾淨,才敢把機台交回生產?這篇從一次公開的機台污染調查開始,把復機前的目視確認拆成三步,也講清楚它們的界線。

UCI 應用編輯室設備 PM・駐廠清洗・零件再生最後審閱 閱讀約 8 分鐘
PM 後的設備開口旁,戴無塵手套的技術人員拿著四折的黑色取樣布,用 UV 燈低角度照布面,光圈內有幾點螢光殘屑
擦完之後,讓布說話黑色取樣布把表面上看不見的殘屑帶出來;UV 低角度照射讓它們更明顯。AI 生成情境示意。
本篇內容

典型作業情境・依 Foamtec 與 Berkshire 公開技術文章整理・非特定客戶案件

一台量測機台出現晶圓刮傷,particle 缺陷的趨勢也在上升。工程師先用 UV 檢查 Load Port,再看 EFEM 與搬送手臂,用取樣棒把手臂末端的一根纖維帶走,送 SEM/EDX/FTIR 分析;接著檢查製程模組。清潔完成後,最後再用黑色取樣布擦一次確認:第一次擦,布面還看得到殘屑;補擦一輪後,布面才乾淨。

這是 Foamtec 在技術文章中公開的一次調查流程。故事的重點不在用了哪一支燈,而在最後一步:擦完之後,有沒有一個看得見的證據,讓人有把握把機台交回生產。

簡短回答:復機前可以分三步確認:先用白光看可見殘留,再用 UV 找會螢光的纖維與殘留,最後用乾燥的黑色取樣布,在固定面積上擦一次,看布面有沒有帶出東西。這三步能降低「沒把握就復機」的風險,但看不到次微米微粒;要不要上線,仍依你們既有的晶圓粒子測試與品質程序決定。
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先說清楚:眼睛看得到的範圍到哪裡

Berkshire 把目視檢查列為最簡單的清潔驗證:擦拭後表面還有殘留,就要再擦一次。依該文說明,肉眼大約看得到大於 50 µm 的微粒;EIGA Doc 33 對明亮白光目視的描述也是 50 µm。至於次微米微粒,Berkshire 明確指出無法靠目視檢出。

所以 PM 後的正式判定,Berkshire 描述的是另一套做法:先用自動粒子計數儀量一片乾淨、未加工的晶圓,取得粒子分布與數量的基準;讓晶圓通過清潔後的機台(不做任何製程),再量一次。兩次相比,增加的粒子數低於事先設定的門檻,機台才回到線上。

本篇的三個步驟,放在晶圓測試之前:先把看得到的東西處理掉。要沿哪些模組巡檢、每個檢查點記錄什麼,半導體 Particle 巡檢已經整理,這裡只談 PM 擦拭之後的確認。

02

第一步:白光,先處理看得到的

Berkshire 提到,在製程設備內部用明亮光源做更嚴格的表面照明,是目視檢查很有用的輔助。EIGA 的順序也是白光在前:用明亮白光、不放大,先確認沒有看得到的污染,才進入 UV 檢查。

這一步的判斷很單純:看到殘留就重擦,不往下走。等到表面在白光下已經看不出東西,再換 UV,才不會把時間花在本來用肉眼就能處理的問題上。

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第二步:UV,找會螢光的纖維與殘留

Berkshire 把 UV 光列為協助看見微粒或殘留的方法之一;在 Foamtec 的案例中,Load Port 與製程模組都做了 UV 檢查,被找到並送去分析的,是搬送手臂末端的一根纖維。

不過 UV 只看得到會螢光的東西。指紋、皮脂、矽油這類在 UV 下不發光的污染,以及該用什麼方法補上,整理在UV 照不亮,就代表乾淨嗎?。

04 第三步:黑布取樣

讓表面把東西「交出來」

Foamtec 的 PolyCHECK 取樣布與取樣棒,是超潔淨的黑色聚酯材質。擦過表面後,被吸附的微粒在黑色布面上很容易看見,用 UV 照射會更明顯。PolyCHECK 是 Foamtec 的產品,這裡只借它公開的使用說明來介紹取樣方法。

依 Foamtec 的使用說明,表面必須目視已經乾燥;濕式擦拭或潤洗後先暫停,等表面乾了再取樣。原則是乾布擦乾面:不預先沾濕,不加溶劑或水;用低角度、輕輕擦,避免太用力刷出磨耗屑。取樣布先四折一次,只用露出的那一面,在 10 × 10 cm(或 SOP 指定)的範圍內以 S 形擦拭、重疊約 30%,中途不換面。縫隙、邊緣與溝槽改用取樣棒:在約 1–4 cm² 的範圍內先平行擦 5 下,再用沒用過的面垂直交叉擦 5 下,每一下都轉到乾淨的面。擦完後,用 365 nm UV 以低角度照布面並拍照,再把沾污面折到內側,裝進無塵夾鏈袋。

05

取樣布要用在清潔前,還是清潔後?

Foamtec 的使用說明寫「一律在清潔前取樣」,並由乾淨區往較髒區、由上往下進行,目的是把原本的污染完整留給 SEM/EDX/FTIR 鑑定;而 Foamtec 的機台案例,則是在最後一次擦拭之後,再用取樣布確認是否擦乾淨。兩種用法目的不同,不要混在一起:

用途什麼時候取樣結果用來做什麼
鑑定污染是什麼清潔前;乾淨區往較髒區、由上往下每個位置分袋,送 SEM/EDX/FTIR 等分析,追查來源
確認是否擦乾淨最後一次擦拭後,表面已經乾燥布面還看得到殘屑就補擦一輪,再取樣確認
兩張四折的黑色取樣布並排在無塵擦拭布上,UV 光圈下左邊布面有幾點殘屑,右邊布面乾淨
補擦前,補擦後前後兩次取樣用同樣的面積與擦法,兩張布面才比得起來。AI 生成情境示意。

三個容易做錯的地方

表面還濕就擦

Foamtec 要求表面目視乾燥;若不得不在潮濕或黏手的表面取樣,要在標籤上註明並通知實驗室,判讀可能受限。

取樣時替布消除靜電

乾式取樣靠靜電與摩擦起電吸附微粒;Foamtec 提醒取樣時不要對取樣布或取樣棒做離子化處理,否則吸附力會下降。

把布面當成粒子計數

Foamtec 說明取樣布用於定性鑑定與相對負載、趨勢比較,不能提供每 cm² 的數量;需要數量時,要並行使用經過驗證的計數方法。

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三步都過了,也還不是放行

白光、UV 與黑布取樣都屬於目視層級的確認:看不到次微米微粒,也不能用來判定機台或無塵室的潔淨等級。它們能做的,是減少帶著看得見的殘留進入晶圓粒子測試的機會;Foamtec 的說法是,降低在沒有完全把握的情況下讓機台回到生產的風險。最後要不要上線,仍依晶圓粒子測試與你們的品質程序決定。

工具上,PDL-II 同一支燈就能切換白光與 365 nm UV-A:第一步、第二步,以及取樣布的低角度 UV 觀察,可以用同一支燈完成。若要在桌上逐張檢查取樣布或小零件,可以搭配 Table Holder 固定燈具、空出雙手;規格與配件請看產品頁。

PDL-II Table Holder 完整配件:可調臂桿、桌邊夾具、桌面底座與說明書

復機前檢查工位

把 PM 後的白光與 UV 檢查交給同一支燈

告訴我們機台模組、PM 後的擦拭方式,以及你們現用的取樣布或取樣棒。宇創可以用 PDL-II 示範白光與 UV-A 下的表面與布面觀察,並一起評估需不需要 Table Holder;取樣布、取樣棒等耗材若還沒有固定來源,也可以一起提出,宇創可協助尋找。

資料來源與使用限制

本頁情境依 Foamtec 公開技術文章所描述的機台污染調查整理,並非宇創或特定客戶案件;取樣手法依 Foamtec PolyCHECK 使用說明,晶圓粒子比對測試依 Berkshire 的說明;文中提到的 PolyCHECK 取樣布與取樣棒為 Foamtec 產品,本頁只借用其公開說明來介紹取樣方法。本頁不宣稱任何機台或無塵室潔淨等級的判定能力。PDL-II 規格以本站產品頁為準。圖片為 AI 生成情境示意。以下為本頁引用的原始資料(2026.10.24 讀取):

  1. Foamtec International〈Particulate Contamination Identification in Semiconductor Applications〉:黑色聚酯取樣布與取樣棒、機台污染調查四步驟。
  2. Foamtec〈PolyCHECK Swabs & Wipes Instructions for Use〉:乾式取樣原則、取樣布與取樣棒手法、365 nm UV 低角度觀察、標籤與紀錄、FAQ。
  3. Berkshire〈Useful Methods for Positive Results in Cleanroom Cleaning Verification〉:目視可見範圍、PM 後次微米微粒需以晶圓粒子計數比對確認。
  4. EIGA Doc 33/18 Cleaning of Equipment for Oxygen Service:第 4.3 節擦拭布、第 8.1 節檢查方法、第 9.2 節表 4 檢出門檻(氧氣用設備清洗之產業文件)。

常見問題

PM 後復機前驗證,常見問題

PM 後用白光和 UV 看過,就可以復機嗎?

不能只靠目視決定。Berkshire 指出次微米微粒無法用目視檢出;該文描述的做法是以晶圓通過機台前後的粒子計數比對,確認增加的粒子數低於門檻後才回到線上。

黑色取樣布可以算出每 cm² 有幾顆微粒嗎?

不能。Foamtec 說明 PolyCHECK 用於定性鑑定與相對趨勢比較;需要數量時,要並行使用經過驗證的計數方法。

取樣布要先沾 IPA 再擦嗎?

不要。Foamtec 的原則是乾布擦乾面,不預先沾濕,也不加溶劑或水,以免抹開或溶解殘留,並保留微粒的形貌與成分供分析。

取樣布要怎麼用 UV 看?

依 Foamtec 說明,用手持 365 nm UV 以低角度照射取樣面,拍照留存後,再把沾污面折到內側裝袋。

取樣面積要多大?

Foamtec 建議取樣棒用於約 1–4 cm² 的目標區域,取樣布一般為 50–200 cm²;每次都要記錄面積與擦拭方式,前後結果才能比較。