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半导体无尘车间洁净室对半导体良品率是如何提升的

时间: 2021-03-26 08:20:10来源: 无锡格纯净化设备有限公司
  一般的机械加工是不需要洁净室(clean room)的,因为加工分辨率在数十微米以上,远比日常环境的微尘颗粒为大。但进入半导体组件或微细加工的世界,空间单位都是以微米计算,因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上,便有可能影响到其上精密导线布局的样式,造成电性短路或断路的严重后果。为此,所有半导体制程设备,都必须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中,这就是洁净室的来由。


  洁净室的洁净等级,有一公认的标准,以class 10为例,意谓在单位立方英寸的洁净室空间内,平均只有粒径0.5微米以上的粉尘10粒。所以class后头数字越小,洁净度越佳,当然其造价也越昂贵。为营造洁净室的环境,有专业的建造厂家,及其相关的技术与使用管理办法如下:
  1、内部要保持大于一大气压的环境,以确保粉尘只出不进。所以需要大型鼓风机,将经滤网的空气源源不绝地打入洁净室中。
  2、为保持温度与湿度的恒定,大型空调设备须搭配于前述之鼓风加压系统中。换言之,鼓风机加压多久,冷气空调也开多久。
  3、所有气流方向均由上往下为主,尽量减少突兀之室内空间设计或机台摆放调配,使粉尘在洁净室内回旋停滞的机会与时间减至更低程度。
  4、所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主。
  5、所有人事物进出,都必须经过空气吹浴(air shower)的程序,将表面粉尘先行去除。
  6、人体及衣物的毛屑是一项主要粉尘来源,为此务必严格要求进出使用人员穿戴无尘衣,除了眼睛部位外,均需与外界隔绝接触(在次微米制程技术的工厂内,工作人员几乎穿戴得像航天员一样。)当然,化妆是在禁绝之内,铅笔等也禁止使用。
  7、除了空气外,水的使用也只能限用去离子水(DI water,de-ionized water)。一则防止水中粉粒污染晶圆,二则防止水中重金属离子,如钾、钠离子污染金氧半(MOS)晶体管结构之带电载子信道(carrier channel),影响半导体组件的工作特性。去离子水以电阻率(resistively)来定义好坏,一般要求至17.5MΩ-cm以上才算合格;为此需动用多重离子交换树脂、RO逆渗透、与UV紫外线杀菌等重重关卡,才能放行使用。由于去离子水是更佳的溶剂与清洁剂,其在半导体工业之使用量极为惊人!
  8、洁净室所有用得到的气源,包括吹干晶圆及机台空压所需要的,都得使用氮气(98%),吹干晶圆的氮气甚至要求99.8%以上的高纯氮!

  以上八点说明是朂基本的要求,另还有污水处理、废气排放的环保问题,再需要大笔的建造与维护费用!

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文章来源:http://www.gcwuchenshi.com

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