ما هي الملوثات الرئيسية في غرفة نظافة أشباه الموصلات؟

تتمثل المهمة الأساسية في غرفة التنظيف ، وهي 'الدفيئة المعقمة' لتصنيع أشباه الموصلات ، وهي التحكم في تركيزات الملوثات المحمولة جواً في الأجزاء لكل تريليون (PPB) أو حتى أجزاء لكل تريليون (PPT).

تصنيف الملوثات

وفقًا لـ ISO 14644-1 ، يمكن تصنيف ملوثات الغرفة النظيفة إلى أربع فئات رئيسية: الجزيئات الصلبة ، والملوثات الكيميائية الغازية ، وملوثات الأفلام على المستوى الجزيئي ، والملوثات الميكروبيولوجية.

جزيئات صلبة

المبدأ الفني: وفقًا لقانون ستوكس ، فإن سرعة تسوية الجسيمات في الهواء تتناسب مع مربع حجم الجسيمات. يمكن أن تستغرق الجسيمات 0.1μm ما يصل إلى ساعتين للاستقرار في الهواء الثابت ، بينما تستغرق الجسيمات 10μm 3 دقائق فقط. المصادر الرئيسية لتلوث الجسيمات هي:

1. حركات الموظفين: 10^4 الجسيمات ≥ 0.5 ميكرون في الدقيقة (في البدلات النظيفة العادية).

2. احتكاك المعدات: جزيئات معدنية (Fe ، Ni 65 ٪) التي تم إنشاؤها بواسطة ارتداء مضخة الفراغ.

3. عملية المنتجات الثانوية: جزيئات كاشطة السيليكا (حجم الجسيمات 0.2-1μM) الناتجة خلال عملية CMP.

الملوثات الكيميائية الغازية

مبدأ التكنولوجيا: وفقًا لنظرية امتصاص Langmuir ، سيتم امتصاص الجزيئات الغازية (مثل SO2 ، Nox) على سطح رقائق السيليكون من خلال قوى Van der Waals ، وتشكيل طبقة جزيئات من التلوث.

المصادر الرئيسية للملوثات هي: الغازات الحمضية ، الغازات القلوية ، الغازات العضوية ، الأبخرة المعدنية.

تلوث الفيلم الرقيق على المستوى الجزيئي

مبدأ التكنولوجيا: مجموعات الهيدروكسيل (-OH) على سطح الرقاقة بسهولة تمتص الجزيئات القطبية ، وتشكيل طبقة تلوث بسمك 1-5NM. على سبيل المثال:

• امتصاص بخار الماء: عندما تكون الرطوبة النسبية> 40 ٪ ، يتم تشكيل أكثر من 3 طبقات من الأفلام المائية على سطح الرقاقة.

• تلوث السيليكون: يتشكل بوليمر Si-O-Si بعد تكثيف بخار زيت المضخة الفراغ ، مما يؤدي إلى انخفاض بنسبة 25 ٪ في التصاق المعارض الضوئي.

الملوثات الميكروبيولوجية

الخصوصية: يمكن إزالة الجراثيم البكتيرية (قطرها 0.5-5μm) عن طريق ترشيح HEPA ، لكن المستقلبات (مثل السموم الداخلية) قد تطلق المركبات العضوية المتطايرة (VOCs). يتطلب ISO 14644-6 تركيزات ميكروبيولوجية في فئة 100 غرفة نظيفة ≤5 CFU/M⊃3; ، ويجب عدم اكتشاف مسببات الأمراض مثل المكورات العنقودية الذهبية.