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电子洁净室

微电子、半导体等领域

       电子工业中微电子、半导体制造占据着国民工业的重大比例。

       电子工业已经显著地改变了我们交流、工作、学习和娱乐的方式,电子工业产品被广泛使用于我们生活当中,例如芯片的纳米级晶体管、超智能手机、光纤和无线通信网络、便携计算机。电子技术的飞跃正促使许多工业领域进行创新,其中包括汽车、航天和能源等领域。

 

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空气洁净度

       现代电子工业产品趋向于微型化、精密化、高纯化、高质量和高可靠性。空气中的灰尘颗粒对微电路的加工形成质量会形成破坏性的影响,灰尘浓度控制不好,将会凝积在微电路产品上,产生短路、表面瑕疵缺陷,产品非正常工作。为获得微电子高质量、高成品率,必须严格控制芯片质量缺陷,电子产品的质量缺陷来源也十分复杂,其中空气中的灰尘颗粒就是一个非常重要的影响因素。根据产品的工艺特性,按照国际标准ISO14644-1规定,控制的灰尘微粒粒径可分为0.1µm、0.2µm、0.3µm、0.5µm多钟粒径要求。

       针对控制0.1µm、0.2µm、0.3µm粒径要求的洁净室,通常考虑设计为垂直流洁净室或局部层流洁净生产线、洁净工作台、洁净棚或层流罩的净化方式。

       针对控制0.5µm粒径要求的洁净室,则通常考虑设计为乱流洁净室,采取顶棚高效过滤末端送风,墙柱面回风柱侧面回风,形成上送侧回的乱流气流方式。

 

气态分子污染物(AMC)

       在微电子、半导体制造过程中,尽管高效和超高效过滤器对于消除临界尺寸0.1um 以上的灰尘颗粒非常有效,但对于尺寸比灰尘小得多的气态分子污染物AMC)却显得无能为力。

       空气中危害生产工艺和产品的化学物质, 称为“分子级污染物” 简称AMC 。即使AMC浓度降低至ppt(10-12)级别,晶圆/晶片及其生产所需之设备与工具也可能受到污染。

 

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SEMI(国际半导体设备与材料产业协会)将AMC分为四大类

 

 

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AMC的来源

 

气态分子污染物(AMC)的危害

分子酸——盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸等

  • 生产中的腐蚀
  • 晶体及光学的微粒及雾状浑浊
  • 光学改变导致的光刻率的变化
  • 高效/超高效过滤效率降低

 

分子碱——NH3、NH4等

  • 深紫外线(DUV)光阻剂缺陷--T型覆盖

 

凝结物——VOC、 碳氢化合物、 硅等

  • 栅氧化层抗绝缘电压衰减、 完整性降低、 厚度及性质发生变异
  • 附着失败、 无效清洁
  • 高接触电阻

 

掺杂物——砷酸、硼酸、磷等

  • 极限电压变化
  • 失控的B\P添加
  • 表面电阻漂移
  • 晶体形成的不规则性

 

解决气态分子污染物(AMC)问题需使用化学过滤器

 

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       化学过滤器是为了祛除在半导体, FPD等制造工艺中起到不良影响的气态分子污染物(AMC)而设计的产品。

       与一般空气过滤器不同,化学过滤器有选择性地吸附气态污染物分子,(如扰人的异味、腐蚀气体、有毒气体),而不像除尘过滤器那样机械地拦截杂质