電子半導体業界では、圧縮空気の粒子状物質の要求は極めて厳しい通常、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は3520個 (百級クリーンルーム基準) を超えないことが要求され、一部のハイエンド技術はISO 1級基準を満たすことが要求されているつまり、1立方メートルあたりの空気中の0.1ミクロン以下の粒子数は10個を超えない。 以下は電子半導体業界の圧縮空気粒子状物質要求の詳細な分析である
一、粒子状物質汚染が電子半導体の生産に及ぼす影響
- 製品の欠陥: 微小な粒子状物質汚染は半導体製品の表面に欠陥を引き起こす可能性があり、例えば回路が短絡したり、性能が不安定になったりして、製品の歩留まりと信頼性に影響を与える。
- 設備破損: 粒子状物質は半導体生産設備の内部に入る可能性があり、設備が摩耗したり、詰まったり、故障したりして、メンテナンスコストとダウンタイムを増やす。
二、電子半導体業界の圧縮空気粒子状物質に対する具体的な要求
- 粒子状物質濃度: 通常、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は3520個 (百級クリーンルーム基準) を超えないことが要求される。 この基準は生産環境の清浄度を確保し、粒子状物質が半導体製品に汚染を与えるのを防ぐことを目的としている。
- ハイエンドのプロセス要件: 一部のハイエンド技術、例えばEUVリソグラフィなどのナノレベルの技術に対して、圧縮空気の粒子状物質に対する要求がより厳しく、ISOレベル1の基準を満たす必要があるつまり、1立方メートルあたりの空気中の0.1ミクロン以下の粒子数は10個を超えない。
三、低粒子状物質濃度を実現する措置
- 多段ろ過システム: 圧縮空気中の粒子状物質を除去するために、粗フィルタ、精密フィルタなどを含む多段フィルタシステムを採用する。 これらのフィルターは粒径の異なる粒子状物質を捕獲し、圧縮空気の清浄度を確保できる。
- 高効率フィルタ (HEPA/ULPA): 重要なプロセス領域、例えばリソグラフィ間、エッチング間などで、高効率フィルタ (HEPA/ULPA) を使用して圧縮空気をさらに浄化する必要がある。 これらのフィルターは、0.3ミクロン以上の粒子状物質に対する濾過効率が99.97% 以上に達する。
- 定期的にフィルターを交換する: フィルタの性能が安定して信頼できるように、定期的にフィルタを交換する必要があります。 一般的に、HEPAフィルタの交換周期は1年以下、ULPAフィルタの交換周期は6ヶ月以下。
四、関連基準と認証
- ISO 14644-1標準: この基準はクリーンルームの空気清浄度等級区分を定義し、電子半導体業界に清浄度制御の根拠を提供した。
- ISO 8573-1規格: この基準は圧縮空気の品質等級を定義し、粒子状物質、湿度と油分などの汚染物の制御要求を含む。 電子半導体業界はこの基準に従い、圧縮空気の品質が生産要求を満たすことを確保しなければならない。
