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工业生产中高纯气体洁净度的控制标准

发布时间:2023-02-08 | 游览:357

内容摘要:日本把(ba)微(wei)电(dian)子生产中所(suo)采(cai)用的(de)气体,按其不(bu)同的(de)品位,具体分为下列(lie)几(ji)个不(bu)同的(de)档次。

日本把(ba)微电(dian)子生产中所采(cai)用的(de)(de)气体(ti),按其不同的(de)(de)品(pin)位,具体(ti)分(fen)为下列几个不同的(de)(de)档次(ci)。

超高纯气体 气体中杂(za)质总(zong)含量(liang)控(kong)制在1ppm以下(xia),水份含量(liang)控(kong)制在0.2~1ppm。

高纯(chun)气(qi)体 气(qi)体中杂质(zhi)总含量(liang)控制在(zai)5%ppm以(yi)下(xia),水(shui)份含量(liang)控制在(zai)3 ppm以(yi)内.

洁净(jing)气(qi)体 气(qi)体中杂质总含(han)量(liang)控制在10 ppm以下,对水份含(han)量(liang)未作严格规定。

一、高纯气体的重要标度

通常,高(gao)纯(chun)气体(ti)(ti)系指(zhi)气体(ti)(ti)中含较(jiao)少杂(za)质气氛(纯(chun)度(du)(du)),微量水份(干燥度(du)(du))污染物粒子的(de)(de)娄量保持在最低(di)限度(du)(du),其粒度(du)(du)也应(ying)是(shi)最小的(de)(de)(洁净度(du)(du))。因此,对(dui)于(yu)高(gao)纯(chun)气体(ti)(ti),纯(chun)度(du)(du)、干燥度(du)(du)、洁净是(shi)三项重要的(de)(de)标(biao)度(du)(du)。

特别是(shi)近10年来(lai),随着(zhe)更复杂、更密集(ji)的(de)(de)大规(gui)模和(he)超大规(gui)模集(ji)成电路的(de)(de)生产,对高(gao)纯气体洁(jie)净度的(de)(de)要求,其重(zhong)要程(cheng)度已不亚于对纯度和(he)干燥度有严格要求的(de)(de)用(yong)气工艺,无(wu)一(yi)不对其中的(de)(de)粒子提出限(xian)制。

二(er)、控(kong)制粒(li)子(zi)污染的重(zhong)要性

对于(yu)控制粒(li)(li)子(zi)(zi)污染的(de)重要性,在(zai)集成电(dian)路(lu)生产(chan)、实验部门已经有(you)(you)(you)所认识,同时,实践已向人(ren)们表明(ming)(ming),气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)可造成微(wei)日子(zi)(zi)产(chan)品的(de)短路(lu)或(huo)断路(lu),改(gai)变半导体(ti)(ti)(ti)材料的(de)电(dian)性能,也可以破(po)坏(huai)其(qi)晶格结构,影响印刷(shua)板的(de)复制等等。这些破(po)坏(huai)性因(yin)素中的(de)任何一(yi)个(ge)(ge),无可导致集成电(dian)路(lu)失效的(de)严(yan)重后果。通常,粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)粒(li)(li)径小(xiao)到1微(wei)米的(de)十分之几,便(bian)可造成断路(lu),而(er)(er)更小(xiao)的(de)凿(zao)子(zi)(zi),便(bian)函可使(shi)线路(lu)工作(zuo)降级。所以,防止粒(li)(li)子(zi)(zi)污染,在(zai)微(wei)电(dian)子(zi)(zi)技(ji)术(shu)中是十分严(yan)格的(de)。迄今,在(zai)纯(chun)净(jing)气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)应用技(ji)术(shu)中,对于(yu)大(da)流量高纯(chun)气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)输(shu)送(song)系(xi)统,美(mei)国(guo)已有(you)(you)(you)输(shu)送(song)含(han)0。1µm以上粒(li)(li)子(zi)(zi),每立(li)方英尺气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)中不(bu)超(chao)过10个(ge)(ge)的(de)能力;它还(hai)为几个(ge)(ge)系(xi)统输(shu)送(song)含(han)有(you)(you)(you)0.02µm以上粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti),其(qi)粒(li)(li)子(zi)(zi)数(shu)每立(li)方英尺不(bu)超(chao)过10个(ge)(ge)。三、洁(jie)净(jing)度(du)控制的(de)标准或(huo)规(gui)定(ding) 由于(yu)高纯(chun)度(du)体(ti)(ti)(ti)的(de)使(shi)用地点、性质、关况(kuang)(如温度(du)、压力等)都不(bu)完全一(yi)致,所以,如何确定(ding)高纯(chun)气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)的(de)“三度(du)”(纯(chun)度(du)、干燥(zao)度(du)、洁(jie)净(jing)度(du)),还(hai)没有(you)(you)(you)一(yi)个(ge)(ge)严(yan)格而(er)(er)明(ming)(ming)确的(de)概(gai)念。 对于(yu)纯(chun)度(du)和干燥(zao)度(du)的(de)控制,我(wo)国(guo)CBJ73—84《洁(jie)净(jing)厂房设计规(gui)范(fan)》中指出,“高纯(chun)气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)系(xi)指纯(chun)度(du)大(da)于(yu)或(huo)等于(yu)99.9995%,含(han)水量小(xiao)于(yu)5ppm气(qi)(qi)体(ti)(ti)(ti)。”

上述规定,都未涉及洁(jie)(jie)净(jing)度(du)。我们(men)知道,集成电路的(de)(de)生科,有相当(dang)一部分 是在洁(jie)(jie)净(jing),是防止法埃粒(li)子(zi)(zi)污染(ran)微电子(zi)(zi)产品所必需(xu)的(de)(de)。所以,对(dui)洁(jie)(jie)净(jing)的(de)(de)生产环境(jing)绝(jue)不允(yun)许采用(yong)不洁(jie)(jie)净(jing)的(de)(de)气(qi)体(ti)来破坏(huai),必须使(shi)气(qi)体(ti)的(de)(de)洁(jie)(jie)净(jing)度(du)与洁(jie)(jie)净(jing)环境(jing)保持一致。为(wei)此(ci),在下列(lie)法规和资料中,都作了相应的(de)(de)明确规定。

《空气洁净技(ji)术(shu)措施》

这(zhei)是1979年(nian)3月由国家建委(wei)科教局批准实施的(de)(de),其中(zhong)对工业气(qi)体的(de)(de)使用作了这(zhei)样(yang)的(de)(de)规定:“洁净(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)内(nei)使用权用的(de)(de)各种气(qi)体,如(ru)氮气(qi)、氧气(qi)、氢(qing)气(qi)、氩气(qi)和(he)压缩空气(qi)等,其含尘浓(nong)度不应高于该洁净(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)所(suo)规定的(de)(de)含水量(liang)法浓(nong)度”。在该技术措施中(zhong),把洁净(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)的(de)(de)含尘浓(nong)度按每升环境(jing)空气(qi)中(zhong)所(suo)含粒(li)子数量(liang),分为5个(ge)级(ji)别,即3级(ji)、30级(ji)、300级(ji)、3000级(ji)和(he)30000级(ji)。各级(ji)分别是每升空气(qi)中(zhong)含粒(li)径≥0.5µm的(de)(de)尘粒(li)平均数不超(chao)过3粒(li)、30粒(li)、300粒(li)、3000粒(li)和(he)30000粒(li)。

平均值是指工作(zuo)人员在正常操作(zuo)时,在工作(zuo)区平面连(lian)续(xu)一段时间内,测得的(de)含(han)尘浓度的(de)算术(shu)平均值。

该技(ji)术措施是我国正式(shi)公(gong)布(bu)的(de)第1个洁净技(ji)术方面的(de)有关规定,它(ta)由于(yu)与实践中通常采(cai)用(yong)的(de)“美(mei)国联邦标准209”在级别的(de)表示方法(fa)上(shang)完全不(bu)同,不(bu)仅使人们(men)不(bu)习惯,而(er)且(qie)由于(yu)其内(nei)容落(luo)后(hou)于(yu)高速发(fa)展的(de)微(wei)电子生产的(de)技(ji)术要求,所以,它(ta)未(wei)被真正实施和推(tui)广。

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