芯片行業(yè)對無塵車間的環(huán)境與生產(chǎn)要求

【芯片價格飆漲5倍！從“買不到”到“買不起”！全球百余行業(yè)受沖擊...】

今天，芯片價格爆漲的消息沖上了熱搜，缺芯片！芯片荒！這張多米諾骨牌，正在全球產(chǎn)業(yè)鏈上傳導(dǎo)。而每一張牌倒下，都引起新的連鎖反應(yīng)。高盛一項新研究顯示：全球有多達(dá)169個行業(yè)，在一定程度上受到芯片短缺影響，從汽車、鋼鐵產(chǎn)品、混凝土生產(chǎn)到空調(diào)制造，甚至包括肥皂生產(chǎn)。

而“缺芯”的不止汽車行業(yè)，如今，“芯片荒”的影響已經(jīng)蔓延至各類企業(yè)。

近幾年時間，隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)的飛速發(fā)展，芯片線寬已經(jīng)進(jìn)入納米級，相應(yīng)的產(chǎn)品對半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境的要求也越來越高，因此半導(dǎo)體凈化工程潔凈室內(nèi)系統(tǒng)的運行狀態(tài)對硅芯片品質(zhì)和通過率的影響舉足輕重，凈化潔凈室的潔凈等級也須有一個公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，比如以Class10為例，意謂在單位立方英寸的潔凈室空間內(nèi)，平均只有粒徑0.5微米以上的粉塵10粒。所以Class后頭數(shù)字越小，潔凈度越佳，當(dāng)然其造價也越昂貴。

半導(dǎo)體凈化車間潔凈度等級標(biāo)準(zhǔn)及要求半導(dǎo)體特性決定其制造過程必須有潔凈度要求，環(huán)境中雜質(zhì)對半導(dǎo)體的特性有著改變或破壞其性能的作用，而雜質(zhì)各式各樣，如金屬離子會破壞半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電性能，塵埃粒子破壞半導(dǎo)體器件的表面結(jié)構(gòu)等，所以在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過程中對什么都須嚴(yán)格控制。針對這個問題，蘇州宏瑞凈化科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的潔凈環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)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(shù)量，還能實現(xiàn)7*24實時遠(yuǎn)程自動監(jiān)測，并以其快速、準(zhǔn)確的特點，在電子行業(yè)、制藥車間、半導(dǎo)體、光學(xué)或精密機械加工等潔凈室環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

在半導(dǎo)體制造業(yè)中，由于其昂貴設(shè)備的min感性和制造過程的復(fù)雜性，工廠的布局變得不可以輕易更改，初始的不佳布局結(jié)果會導(dǎo)致龐大的物料搬運成本、無效的生產(chǎn)以及重新布局時所需要的大量成本。特別是迅速發(fā)展的亞微米工藝對生產(chǎn)場所空氣潔凈度要求特別高，所有半導(dǎo)體制程設(shè)備都須安置在隔絕粉塵進(jìn)入的密閉空間中，這樣，工廠投產(chǎn)以后整體生產(chǎn)系統(tǒng)才能發(fā)揮大的生產(chǎn)效能。

國內(nèi)曾統(tǒng)計過，在無潔凈級別的要求的環(huán)境下生產(chǎn)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(dǎo)體、宇航、原子能等工業(yè)中應(yīng)用潔凈室已相當(dāng)普遍，潔凈室系統(tǒng)為整條生產(chǎn)線提供潔凈的環(huán)境，是硅芯片賴以生產(chǎn)加工基本的條件。為營造潔凈室的環(huán)境，我們不僅需要賽納威研發(fā)生產(chǎn)的多通道遠(yuǎn)程遙測激光塵埃粒子計數(shù)器及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)來為用戶提供實時準(zhǔn)確地遠(yuǎn)程測量所監(jiān)控環(huán)境的微粒數(shù)量和凈化等級，并根據(jù)不同需要增加或減少控制終端，實現(xiàn)7*24實時遠(yuǎn)程自動監(jiān)測，通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、WiFi、485（moudbus）等，將數(shù)據(jù)送給PC終端，顯示當(dāng)前監(jiān)測環(huán)境的潔凈狀況，還要根據(jù)建造廠家及其相關(guān)的技術(shù)與使用管理辦法來監(jiān)督半導(dǎo)體工廠生產(chǎn)系統(tǒng)。

1、內(nèi)部要保持大于一大氣壓的環(huán)境，以確保粉塵只出不進(jìn)。所以需要大型鼓風(fēng)機，將經(jīng)濾網(wǎng)的空氣源源不絕地打入潔凈室中。

2、為保持溫度與濕度的恒定，大型空調(diào)設(shè)備須搭配于前述之鼓風(fēng)加壓系統(tǒng)中。換言之，鼓風(fēng)機加壓多久，冷氣空調(diào)也開多久。

3、所有氣流方向均由上往下為主，盡量減少突兀之室內(nèi)空間設(shè)計或機臺擺放調(diào)配，使粉塵在潔凈室內(nèi)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(chǎn)生靜電吸附的材質(zhì)為主。

5、人事物進(jìn)出，都須經(jīng)過空氣吹浴 (air shower) 的程序，將表面粉塵先行去除。

6、人體及衣物的毛屑是一項主要粉塵來源，為此務(wù)必嚴(yán)格要求進(jìn)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 (在次微米制程技術(shù)的工廠內(nèi)，工作人員幾乎穿戴得像航天員一樣。

7、除了空氣外，水的使用也只能限用去離子水 (DI water, de-ionized water)。一則防止水中粉粒污染晶圓，二則防止水中重金屬離子，如鉀、鈉離子污染金氧半 (MOS) 晶體管結(jié)構(gòu)之帶電載子信道 (carrier channel)，影響半導(dǎo)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(guān)卡，才能放行使用。由于去離子水是佳的溶劑與清潔劑，其在半導(dǎo)體工業(yè)之使用量驚人！

8、潔凈室所有用得到的氣源，包括吹干晶圓及機臺空壓所需要的，都得使用氮氣 (98%)，吹干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，另還有污水處理、廢氣排放的環(huán)保問題，再需要大筆的建造與維護(hù)費用，總而言之，半導(dǎo)體生產(chǎn)行業(yè)是高污染行業(yè)，要嚴(yán)抓相關(guān)企業(yè)的污染治理，潔凈室的使用在半導(dǎo)體芯片等行業(yè)是不可或缺的！

蘇州宏瑞凈化科技有限公司作為自主研發(fā)生產(chǎn)30年的潔凈環(huán)境檢測儀器生產(chǎn)廠家，可按不同潔凈室無塵車間的要求及國家GMP規(guī)范要求為微電子、生物醫(yī)藥、醫(yī)院手術(shù)室、光纖光纜、食品飲料、精密儀器、半導(dǎo)體及新材料應(yīng)用等行業(yè)提供全系列的檢測儀器和技術(shù)支持，如動態(tài)監(jiān)測時所需的“潔凈環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)”，靜態(tài)檢測時的“風(fēng)量罩”“壓差儀”“塵埃粒子計數(shù)器”“浮游菌采樣器”等。