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工業(yè)生產(chǎn)中高純氣體潔凈度的控制標準

2012-8-13 13:55:23

日本把微電子生產(chǎn)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(zhì)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(zhì)總含量控制在5%ppm以下，水份含量控制在3 ppm以內(nèi).

潔凈氣體氣體中雜質(zhì)總含量控制在10 ppm以下,對水份含量未作嚴格規(guī)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(zhì)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(yīng)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(fù)雜、更密集的大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)，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(chǎn)、實驗部門已經(jīng)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(chǎn)品的短路或斷路，改變半導(dǎo)體材料的電性能，也可以破壞其晶格結(jié)構(gòu)，影響印刷板的復(fù)制等等。這些破壞性因素中的任何一個，無可導(dǎo)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(shù)中是十分嚴格的。迄今，在純凈氣體應(yīng)用技術(shù)中，對于大流量高純氣體輸送系統(tǒng)，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(tǒng)輸送含有0.02μm以上粒子的氣體，其粒子數(shù)每立方英尺不超過10個。三、潔凈度控制的標準或規(guī)定由于高純度體的使用地點、性質(zhì)、關(guān)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(shè)計規(guī)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(guī)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(chǎn)品所必需的。所以，對潔凈的生產(chǎn)環(huán)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(huán)境保持一致。為此，在下列法規(guī)和資料中，都作了相應(yīng)的明確規(guī)定。

1．《空氣潔凈技術(shù)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(yè)氣體的使用作了這樣的規(guī)定：“潔凈室內(nèi)使用權(quán)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(yīng)高于該潔凈室所規(guī)定的含水量法濃度”。在該技術(shù)措施中，把潔凈室的含塵濃度按每升環(huán)境空氣中所含粒子數(shù)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(shù)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(qū)平面連續(xù)一段時間內(nèi)，測得的含塵濃度的算術(shù)平均值。

該技術(shù)措施是我國正式公布的第1個潔凈技術(shù)方面的有關(guān)規(guī)定，它由于與實踐中通常采用的“美國聯(lián)邦標準209”在級別的表示方法上完全不同，不僅使人們不習(xí)慣，而且由于其內(nèi)容落后于高速發(fā)展的微電子生產(chǎn)的技術(shù)要求，所以，它未被真正實施和推廣。?

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