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：713 標簽: 創(chuàng)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(chǎn)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(shù)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(huán)境是通過一系列專業(yè)技術和嚴格的管理辦法來實現(xiàn)的。
首先，潔凈室內部需要保持大于1個大氣壓的環(huán)境，以確保粉塵只出不進。這通常通過大型鼓風機將經(jīng)過濾網(wǎng)的空氣源源不斷地打入潔凈室中來實現(xiàn)。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(tǒng)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(yè)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(huán)境，從而確保了產(chǎn)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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