半導体業界では、圧縮空気 (CDA、クリーン乾燥空気) の指標は極めて高い清浄度、安定性と特定のプロセスの需要を満たす必要があり、以下は重要な指標と分析である
一、コア清浄度指標
- 粒子状物質の制御
- 標準要件: 圧縮空気中にはミクロンオーダー (さらにはサブミクロンオーダー) の粒子状物質の含有量を厳しく制限する必要がある。 例えば、彫刻機などの重要な設備は圧縮空気がISO 14644-1規格の5級清浄度以上、つまり1立方メートルあたりの空気の中で0.1ミクロン以下の粒子数が10、000個を超えないことを要求している。
- 影響: 粒子状物質はウエハ表面を傷つけたり、光学素子を汚染したりして、回路の短絡や性能欠陥を引き起こす可能性がある。 例えば、3nmプロセスでは、0.01ミクロンのほこりがトランジスタにつながって、製品が故障する。
- オイル汚染なし
- 標準要件: 半導体プロセスは油分に敏感で、圧縮空気に全く油がないことが要求される (総含油量は通常0.01ppm未満、さらには0.00ppmに達する)。
- 影響: 油汚れはウエハ表面に吸着し、チップの性能と歩留まりに影響し、設備を腐食する可能性もある。 例えば、従来の含油エアコンプレッサはコーティングの脱落、設備の詰まりなどの問題を招きやすい。
- 低水分含有量
- 標準要件: 乾燥装置で露点を極めて低いレベルに制御する (通常は圧力露点 ≦-40 ℃ 、一部のシーンでは ≦-70 ℃)。
- 影響: 水分は材料の酸化、プロセス精度の低下、設備の腐食を引き起こす可能性がある。 例えば、レジストの性能は水蒸気の凝縮によって影響を受け、リソグラフィの精度が低下する可能性がある。
二、圧力と安定性指標
- 圧力範囲
- 標準要件: 圧縮空気配管の作動圧力は通常、設備の需要に応じて0.6-1.0MPaの間である。 例えば、多くの半導体チップ製造工場の設計圧力は0.8MPaであるが、彫刻機は圧力が0.5-0.7MPa (または特定の値、例えば35PSI、約0.24MPa) で安定していることを要求する可能性がある。
- 影響: 圧力変動は空気圧機器と部品の正常な動作に影響し、露出ヘッドの動きが不正確になる。
- 気流安定性
- 標準要件: 圧縮空気の流量を安定させ、異なる部品の異なる作業段階でのガス需要を満たす必要がある。
- 影響: 気流の変動は設備の振動、変位を招く可能性があり、プロセスの正確性に影響する。 例えば、リソグラフィ中に気流が変動すると、光学素子に微小な変位が生じ、リソグラフィの精度が低下する可能性がある。
三、微生物と化学汚染物質の指標
- 微生物コントロール
- 標準要件: 浮遊菌の濃度は ≦ 5 mg/m & sup3; 沈降菌の濃度は ≦ 1 mg/皿で、微生物が生産環境で繁殖し、製品を汚染するのを防ぐ必要があります。
- 影響: 微生物汚染はチップ表面の欠陥や性能の低下を招く可能性があります。
- 化学汚染物質制限
- 標準要件: 二酸化炭素、一酸化炭素、総炭化水素などの不純物の含有量を厳しく制限し、一般的にppbレベルではさらに低いことが要求される。
- 影響: 化学汚染物質は設備を腐食したり、チップの性能に影響を与える可能性がある。 例えば、酸性物質がウエハ表面を破壊し、回路が故障する可能性がある。
四、国際と業界標準の参考
- ISO 8573-1
- コンテンツ: 国際標準化機構 (ISO) が発表した圧縮空気品質基準は、粒子状物質、湿度、油分などの汚染物の等級と測定方法を定義した。
- 応用: 半導体業界は通常、この基準の中で最高レベルを採用して、圧縮空気の品質を確保する。
- SEMI S2/S6
- コンテンツ: アメリカ半導体設備と材料国際協会 (SEMI) が発表した基準は、半導体設備が人身の安全、環境保護、設備の性能などの規定を満たすことを要求している。
- 応用: 半導体空圧システムは、設備の安全性、性能の安定性、ガス品質の信頼性を確保するために、これらの基準を遵守する必要がある。
- GB/T 2819-2011
- コンテンツ: 中国国家標準化管理委員会が発表した圧縮空気品質基準は、品質指標、検査方法と制限値を規定している。
- 応用: 国内の半導体企業はこの基準を参考にして、圧縮空気の品質が国内の基準を満たすことを確保しなければならない。
