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晶圆芯片存放于氮气柜时需遵循严格标准,涵盖氮气纯度、露点温度、柜体洁净度、温湿度控制及气流均匀性等方面。那么下面就来具体给大家揭晓一个行业内默认的标准吧!
晶圆芯片存放氮气柜标准一览
氮气纯度
常规要求:一般要求氮气纯度达到99.99%以上(即4个9的纯度)。高纯度的氮气可以有效防止晶圆芯片表面发生氧化反应,避免因氧化而对芯片性能造成影响。例如,在半导体制造过程中,即使是微量的氧气也可能导致芯片表面的金属层氧化,从而改变芯片的电学性能,影响其正常工作。
特殊要求:对于一些对环境要求极为苛刻的高端芯片制造,氮气纯度可能需要达到99.999%甚至更高(5个9的纯度),以确保芯片在存储和运输过程中的稳定性和可靠性。
露点温度
常规范围:露点温度通常应低于-60℃。较低的露点温度可以保证氮气的干燥性,防止水分在芯片表面凝结。如果氮气中含有过多的水分,在低温环境下这些水分可能会在芯片表面形成水汽,进而引发芯片表面的腐蚀、短路等问题。
特殊需求:在某些超精密芯片的存储中,露点温度可能需要控制在更低的水平,如低于-80℃,以满足芯片对极端干燥环境的要求。
柜体洁净度
颗粒度控制:氮气柜内部的颗粒度应符合相关行业标准,一般要求每立方米空气中的粒径大于0.5μm的尘埃粒子数量不超过35.2万个,粒径大于5μm的尘埃粒子数量不超过293个。这样可以防止灰尘颗粒附着在晶圆芯片表面,避免对芯片的光刻、蚀刻等精细加工过程产生影响。
化学污染物控制:柜内环境中的化学污染物浓度应严格控制在一定范围内,如挥发性有机化合物(VOC)的含量应低于规定限值。化学污染物可能会与芯片表面的物质发生化学反应,导致芯片性能下降或失效。
温湿度控制
温度控制:氮气柜内的温度应根据晶圆芯片的特性进行合理设置和控制。一般来说,温度波动范围应控制在±1℃以内。对于一些特殊的芯片材料和工艺,温度控制要求可能更为严格,温度波动范围可能需要控制在±0.5℃甚至更小。
湿度控制:除了通过氮气的低露点来控制湿度外,氮气柜还应具备良好的密封性能,以防止外界湿气进入柜内。同时,可在柜内安装湿度传感器,实时监测湿度变化,确保湿度始终处于稳定且符合要求的状态。
气流均匀性
设计要求:氮气柜内的气流组织应均匀,避免出现局部气流过大或过小的情况。通过合理的通风系统设计和出风口布局,使氮气能够平稳、均匀地流经晶圆芯片表面,确保芯片各个部位都能得到充分的保护。
检测标准:可通过风速测试仪等设备对柜内不同位置的气流速度进行检测,要求各点风速偏差不超过平均风速的10%。
审核编辑 黄宇
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