晶圓廠潔凈室:半導體制造的微觀守護者
日期:2024-11-01 09:31:00 瀏覽量:661 標簽: 創芯檢測
在半導體組件與微細加工的精密世界中,每一個微小的塵埃顆粒都可能成為影響產品質量的關鍵因素。因此,晶圓廠中的潔凈室成為了確保半導體制造過程順利進行的重要設施。
潔凈室,顧名思義,是一個旨在隔絕粉塵和其他污染物進入的密閉空間。在半導體制造過程中,由于空間單位以微米計算,微塵顆粒的沾附可能會對晶圓上的精密導線布局造成嚴重影響,導致電性短路或斷路等嚴重后果。因此,潔凈室的存在變得至關重要。
潔凈室的潔凈等級有一個公認的標準。以class 10為例,這意味著在單位立方英尺的空間內,平均只有粒徑0.5微米以上的粉塵10粒。潔凈等級的數字越小,潔凈度越高,但相應的造價也更為昂貴。這種高潔凈度的環境是通過一系列專業技術和嚴格的管理辦法來實現的。
首先,潔凈室內部需要保持大于1個大氣壓的環境,以確保粉塵只出不進。這通常通過大型鼓風機將經過濾網的空氣源源不斷地打入潔凈室中來實現。同時,為了保持溫度和濕度的恒定,大型空調設備需要與鼓風加壓系統相配合。
其次,潔凈室內的氣流方向設計也至關重要。為了減少粉塵在潔凈室內回旋停滯的機會與時間,所有氣流方向均以由上往下為主。此外,潔凈室的室內空間設計和機臺擺放調配也盡量減少突兀之處。
在建材選擇方面,潔凈室主要使用不易產生靜電吸附的材質,以防止靜電吸附帶來的粉塵污染。同時,所有人事物進出潔凈室都必須經過空氣吹浴的程序,以去除表面粉塵。
人體及衣物的毛屑是潔凈室中粉塵的主要來源之一。因此,進出潔凈室的人員必須穿戴無塵衣,除了眼睛部位外,均需與外界隔絕接觸。在次微米制程技術的工廠內,工作人員甚至需要穿戴得像航天員一樣嚴密。此外,化妝、鉛筆等可能產生粉塵的物品也被禁止使用。
除了空氣外,潔凈室中水的使用也受到嚴格限制。為了防止水中粉粒和重金屬離子污染晶圓和晶體管結構,潔凈室只能使用去離子水。去離子水以電阻率來定義好壞,一般要求電阻率達到17.5MΩ-cm以上才算合格。為了獲得合格的去離子水,需要使用多重離子交換樹脂、RO逆滲透和UV紫外線殺菌等處理過程。
此外,潔凈室中所有用得到的氣源,包括吹干晶圓和機臺空壓所需要的氮氣,也必須達到高純度要求。吹干晶圓的氮氣甚至要求99.8%以上的高純氮。
綜上所述,晶圓廠潔凈室是半導體制造過程中不可或缺的重要設施。它通過一系列專業技術和嚴格的管理辦法,為半導體制造提供了一個高潔凈度的環境,從而確保了產品的質量和可靠性。然而,潔凈室的建造和維護費用也相當昂貴,這進一步凸顯了其在半導體制造中的重要性。
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