高純圧縮空気は半導体製造工場で主に以下の重要なプロセスに使用され、その応用はチップ製造の清浄度とプロセス安定性に対する厳しい要求と密接に関連している
一、ウエハー表面処理プロセス
- ウエハークリーニング
- 化学機械研磨 (CMP) 後、高純度圧縮空気を用いてウエハ表面をパージし、残留した化学薬液と粒子 (粒径<0.1μm) を除去した。
- パージ圧力は正確に0.2-0.3mpaに制御し、気流がウエハ表面に損傷しないようにする必要がある。
- レジスト塗布
- レジストを塗布する前に、高純空気でウエハ表面の静電気と微塵を吹き飛ばし、レジストの均一な付着を確保する。
- 空気清浄度はISO 1級 (粒径> 0.1m mの粒子 <10個/m & sup3;) を参照してください。
二、気相成長とエッチングプロセス
- 化学気相成長 (CVD)
- キャリアガス輸送反応前駆体 (例えばシラン、アンモニアガス) として、水分量<1ppmを制御し、水蒸気と前駆体の反応による粒子の生成を避ける必要がある。
- 気流の安定性を ± 1% 以内に抑え、膜層の厚さの均一性を確保する必要がある。
- プラズマエッチング
- 補助ガスとしてプラズマ励起に関与するには、油分含有量<0.001mg/m & sup3を制御する必要がある油汚れ汚染反応室を防止する。
- 気流の圧力変動は <± 0.005MPaで、プラズマ分布の不均一による過刻や不足を避ける。
三、パッケージとテストプロセス
- ワイヤーボンディング
- 金糸球溶接前に、高純空気でボンディング部のほこりを吹き飛ばし、溶接の歩留まりを高める (>99.9%)。
- 空気露点は ≦-60 ℃ で、水蒸気が凝縮して溶接が崩れないようにする。
- チップテスト
- 高温逆偏(HTGB) テストでは、高純空気でチップを冷却し、油汚れを避ける。
- 空気の流量は正確に0.5-1.0m/sに抑えて、温度の均一性を確保します。
四、環境制御システム
- クリーンルーム正圧維持
- 高純空気によりクリーンルームへの送風を継続し、室内正圧 (5-10Pa) を維持し、外部汚染による侵入を防ぎます。
- 送風量はクリーンルームの等級によって動的に調節しなければならない (例えばISO 5級は1時間に240回換気する必要がある)。
- 排気ガス処理
- 排気ガス焼却炉(Burner) では、高純空気を助燃ガスとして使用し、SiH焼却などの有毒ガスの完全酸化を確保する。
- 空気の酸素含有量は20.9 ± 0.1% に安定し、不完全燃焼による二次汚染を避ける必要がある。
五、品質保障要求
- 純度基準
- 半導体工場用高純空気需要を満たす:
- 粒子状物質 (> 0.1m m):<1粒/m & sup3;
- 含油量:<0.003mg/m & sup3;
- 水分量:露点 ≦-70 ℃
- 供給システム設計
- ステンレスパイプ (BA級研磨) を採用し、内壁粗さ ≦ ra0.4 m。
- 自動排水弁と粒子フィルタを配置し、6ヶ月ごとに管路拭き取り検査を行う。
高純圧縮空気は半導体製造で「見えないプロセスガス」の役割を果たし、その品質はチップの歩留まりと信頼性に直接影響する。 典型的な12インチウエハ工場の毎日の高純空気消費量は50、000m & sup3に達するシステム投資はクリーンルームの総投入の8-10% を占めている。 半導体工場は空気品質オンライン監視システムを構築し、粒子状物質、油分、湿度などのパラメータをリアルタイムで収集し、トレンド分析を通じて潜在的な汚染リスクを警告することを提案した。
