芯片行業對無塵車間的環境與生產要求
芯片行業對無塵車間的環境與生產要求
【芯片價格飆漲5倍!從“買不到”到“買不起”!全球百餘行業受衝擊...】
今天,芯片價格爆漲的消息衝上了熱搜,缺芯片!芯片荒!這張多米諾骨牌,正在全球產業鏈上傳導。而每一張牌倒下,都引起新的連鎖反應。高盛一項新研究顯示:全球有多達169個行業,在一定程度上受到芯片短缺影響,從汽車、鋼鐵產品、混凝土生產到空調製造,甚至包括肥皂生產。
而“缺芯”的不止汽車行業,如今,“芯片荒”的影響已經蔓延至各類企業。
近幾年時間,隨著半導體製程技術的飛速發展,芯片線寬已經進入納米級,相應的產品對半導體產品生產環境的要求也越來越高,因此半導體淨化工程潔淨室內係統的運行狀態對矽芯片品質和通過率的影響舉足輕重,淨化潔淨室的潔淨等級也須有一個公認的標準,比如以Class10為例,意謂在單位立方英寸的潔淨室空間內,平均隻有粒徑0.5微米以上的粉塵10粒。所以Class後頭數字越小,潔淨度越佳,當然其造價也越昂貴。
半導體淨化車間潔淨度等級標準及要求半導體特性決定其製造過程必須有潔淨度要求,環境中雜質對半導體的特性有著改變或破壞其性能的作用,而雜質各式各樣,如金屬離子會破壞半導體器件的導電性能,塵埃粒子破壞半導體器件的表麵結構等,所以在半導體器件生產過程中對什麼都須嚴格控製。針對這個問題,上海瑞宏檢測技術有限公司研發生產的潔淨環境在線監控係統便可以很好地解決,它可以即時檢測到單位體積空氣中的顆粒物數量,還能實現7*24實時遠程自動監測,並以其快速、準確的特點,在電子行業、製藥車間、半導體、光學或精密機械加工等潔淨室環境自動監測係統中得到了廣泛的應用。
在半導體製造業中,由於其昂貴設備的min感性和製造過程的複雜性,工廠的布局變得不可以輕易更改,初始的不合理布局結果會導致龐大的物料搬運成本、無效的生產以及重新布局時所需要的大量成本。特彆是迅速發展的亞微米工藝對生產場所空氣潔淨度要求特彆高,所有半導體製程設備都須安置在隔絕粉塵進入的密閉空間中,這樣,工廠投產以後整體生產係統才能發揮大的生產效能。
國內曾統計過,在無潔淨級彆的要求的環境下生產MOS電路管芯的合格率10%~15%,64為儲存器僅2%。目前在精密機械、半導體、宇航、原子能等工業中應用潔淨室已相當普遍,潔淨室係統為整條生產線提供潔淨的環境,是矽芯片賴以生產加工基本的條件。為營造潔淨室的環境,我們不僅需要賽納威研發生產的多通道遠程遙測激光塵埃粒子計數器及遠程監控係統來為用戶提供實時準確地遠程測量所監控環境的微粒數量和淨化等級,並根據不同需要增加或減少控製終端,實現7*24實時遠程自動監測,通過RJ45網絡接口、WiFi、485(moudbus)等,將數據送給PC終端,顯示當前監測環境的潔淨狀況,還要根據建造廠家及其相關的技術與使用管理辦法來監督半導體工廠生產係統。
1、內部要保持大於一大氣壓的環境,以確保粉塵隻出不進。所以需要大型鼓風機,將經濾網的空氣源源不絕地打入潔淨室中。
2、為保持溫度與濕度的恒定,大型空調設備須搭配於前述之鼓風加壓係統中。換言之,鼓風機加壓多久,冷氣空調也開多久。
3、所有氣流方向均由上往下為主,儘量減少突兀之室內空間設計或機台擺放調配,使粉塵在潔淨室內回旋停滯的機會與時間減至低程度。
4、所有建材均以不易產生靜電吸附的材質為主。
5、人事物進出,都須經過空氣吹浴 (air shower) 的程序,將表麵粉塵先行去除。
6、人體及衣物的毛屑是一項主要粉塵來源,為此務必嚴格要求進出使用人員穿戴無塵衣,除了眼睛部位外,均需與外界隔絕接觸 (在次微米製程技術的工廠內,工作人員幾乎穿戴得像航天員一樣。
7、除了空氣外,水的使用也隻能限用去離子水 (DI water, de-ionized water)。一則防止水中粉粒汙染晶圓,二則防止水中重金屬離子,如鉀、鈉離子汙染金氧半 (MOS) 晶體管結構之帶電載子信道 (carrier channel),影響半導體組件的工作特性。去離子水以電阻率 (resistively) 來定義好壞,一般要求至17.5MΩ-cm以上才算合格;為此需動用多重離子交換樹脂、RO逆滲透、與UV紫外線**等重重關卡,才能放行使用。由於去離子水是佳的溶劑與清潔劑,其在半導體工業之使用量驚人!
8、潔淨室所有用得到的氣源,包括吹乾晶圓及機台空壓所需要的,都得使用氮氣 (98%),吹乾晶圓的氮氣甚至要求99.8%以上的高純氮!
以上八點說明是基本的要求,另還有汙水處理、廢氣排放的環保問題,再需要大筆的建造與維護費用,總而言之,半導體生產行業是高汙染行業,要嚴抓相關企業的汙染治理,潔淨室的使用在半導體芯片等行業是不可或缺的!
上海瑞宏檢測技術有限公司作為自主研發生產的潔淨環境檢測儀器生產廠家,可按不同潔淨室無塵車間的要求及國家GMP規範要求為微電子、生物醫藥、醫院手術室、光纖光纜、食品飲料、精密儀器、半導體及新材料應用等行業提供全係列的檢測儀器和技術支持,如動態監測時所需的“潔淨環境在線監測係統”,靜態檢測時的“風量罩”“壓差儀”“塵埃粒子計數器”“浮遊菌采樣器”等。