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。而每一張牌倒下，都引起新的連鎖反應。高盛一項新研究顯示：全球有多達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，隨著半導體制程技術(shù)的飛速發(fā)展，芯片線寬已經(jīng)進入納米級，相應的產(chǎn)品對半導體產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境的要求也越來越高，因此半導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*的標準，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，當然其造價也越昂貴。

半導體凈化車間潔凈度等級標準及要求半導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體器件的導電性能，塵埃粒子破壞半導體器件的表面結(jié)構(gòu)等，所以在半導體器件生產(chǎn)過程中對什么都須嚴格控制。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實時遠程自動監(jiān)測，并以其快速、準確的特點，在電子行業(yè)、制藥車間、半導體、光學或精密機械加工等潔凈室環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。

在半導體制造業(yè)中，由于其昂貴設備的敏感性和制造過程的復雜性，工廠的布局變得不可以輕易更改，初始的不合理布局結(jié)果會導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，所有半導體制程設備都須安置在隔絕粉塵進入的密閉空間中，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、半導體、宇航、原子能等工業(yè)中應用潔凈室已相當普遍，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)的多通道遠程遙測激光塵埃粒子計數(shù)器及遠程監(jiān)控系統(tǒng)來為用戶提供實時準確地遠程測量所監(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實時遠程自動監(jiān)測，通過RJ45網(wǎng)絡接口、WiFi、485（moudbus）等，將數(shù)據(jù)送給PC終端，顯示當前監(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。所以需要大型鼓風機，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)設備須搭配于前述之鼓風加壓系統(tǒng)中。換言之，鼓風機加壓多久，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，為此務必嚴格要求進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紫外線殺菌等重重關(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費用，總而言之，半導體生產(chǎn)行業(yè)是高污染行業(yè)，要嚴抓相關(guān)企業(yè)的污染治理，潔凈室的使用在半導體芯片等行業(yè)是*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、半導體及新材料應用等行業(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“風量罩”“壓差儀”“塵埃粒子計數(shù)器”“浮游菌采樣器”等。