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  • 新聞資訊

    工業生產中高純氣體潔凈度的控制標準

    發布時間:2023-02-08 | 游覽:519

    內容摘要:日本把微電子生產中所采用的氣體,按其不同的品位,具體分為下列幾個不同的檔次。

    日本把微電子生產中所采用的氣體,按其不同的品位,具體分為下列幾個不同的檔次。

    超高純氣體 氣體中雜質總含量控制在1ppm以下,水份含量控制在0.2~1ppm。

    高純氣體 氣體中雜質總含量控制在5%ppm以下,水份含量控制在3 ppm以內.

    潔凈氣體 氣體中雜質總含量控制在10 ppm以下,對水份含量未作嚴格規定。

    一、高純氣體的重要標度

    通常,高純氣體系指氣體中含較少雜質氣氛(純度),微量水份(干燥度)污染物粒子的婁量保持在最低限度,其粒度也應是最小的(潔凈度)。因此,對于高純氣體,純度、干燥度、潔凈是三項重要的標度。

    特別是近10年來,隨著更復雜、更密集的大規模和超大規模集成電路的生產,對高純氣體潔凈度的要求,其重要程度已不亞于對純度和干燥度有嚴格要求的用氣工藝,無一不對其中的粒子提出限制。

    二、控制粒子污染的重要性

    對于控制粒子污染的重要性,在集成電路生產、實驗部門已經有所認識,同時,實踐已向人們表明,氣體的粒子可造成微日子產品的短路或斷路,改變半導體材料的電性能,也可以破壞其晶格結構,影響印刷板的復制等等。這些破壞性因素中的任何一個,無可導致集成電路失效的嚴重后果。通常,粒子的粒徑小到1微米的十分之幾,便可造成斷路,而更小的鑿子,便函可使線路工作降級。所以,防止粒子污染,在微電子技術中是十分嚴格的。迄今,在純凈氣體應用技術中,對于大流量高純氣體輸送系統,美國已有輸送含0。1μm以上粒子,每立方英尺氣體中不超過10個的能力;它還為幾個系統輸送含有0.02μm以上粒子的氣體,其粒子數每立方英尺不超過10個。三、潔凈度控制的標準或規定 由于高純度體的使用地點、性質、關況(如溫度、壓力等)都不完全一致,所以,如何確定高純氣體的“三度”(純度、干燥度、潔凈度),還沒有一個嚴格而明確的概念。 對于純度和干燥度的控制,我國CBJ73—84《潔凈廠房設計規范》中指出,“高純氣體系指純度大于或等于99.9995%,含水量小于5ppm氣體。”

    上述規定,都未涉及潔凈度。我們知道,集成電路的生科,有相當一部分 是在潔凈,是防止法埃粒子污染微電子產品所必需的。所以,對潔凈的生產環境絕不允許采用不潔凈的氣體來破壞,必須使氣體的潔凈度與潔凈環境保持一致。為此,在下列法規和資料中,都作了相應的明確規定。

    《空氣潔凈技術措施》

    這是1979年3月由國家建委科教局批準實施的,其中對工業氣體的使用作了這樣的規定:“潔凈室內使用權用的各種氣體,如氮氣、氧氣、氫氣、氬氣和壓縮空氣等,其含塵濃度不應高于該潔凈室所規定的含水量法濃度”。在該技術措施中,把潔凈室的含塵濃度按每升環境空氣中所含粒子數量,分為5個級別,即3級、30級、300級、3000級和30000級。各級分別是每升空氣中含粒徑≥0.5μm的塵粒平均數不超過3粒、30粒、300粒、3000粒和30000粒。

    平均值是指工作人員在正常操作時,在工作區平面連續一段時間內,測得的含塵濃度的算術平均值。

    該技術措施是我國正式公布的第1個潔凈技術方面的有關規定,它由于與實踐中通常采用的“美國聯邦標準209”在級別的表示方法上完全不同,不僅使人們不習慣,而且由于其內容落后于高速發展的微電子生產的技術要求,所以,它未被真正實施和推廣。

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