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工業(yè)生產(chǎn)中高純氣體潔凈度的控制標(biāo)準(zhǔn)

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(gè)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(duì)水份含量未作嚴(yán)格規(guī)定。

一、高純氣體的重要標(biāo)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(duì)于高純氣體，純度、干燥度、潔凈是三項(xiàng)重要的標(biāo)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(duì)高純氣體潔凈度的要求，其重要程度已不亞于對(duì)純度和干燥度有嚴(yán)格要求的用氣工藝，無一不對(duì)其中的粒子提出限制。

二、控制粒子污染的重要性

對(duì)于控制粒子污染的重要性，在集成電路生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)部門已經(jīng)有所認(rèn)識(shí)，同時(shí)，實(shí)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(gè)，無可導(dǎo)致集成電路失效的嚴(yán)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(jí)。所以，防止粒子污染，在微電子技術(shù)中是十分嚴(yán)格的。迄今，在純凈氣體應(yīng)用技術(shù)中，對(duì)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(gè)的能力；它還為幾個(gè)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(gè)。三、潔凈度控制的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定由于高純度體的使用地點(diǎn)、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(gè)嚴(yán)格而明確的概念。對(duì)于純度和干燥度的控制，我國CBJ73—84《潔凈廠房設(shè)計(jì)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(dāng)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(duì)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(zhǔn)實(shí)施的，其中對(duì)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?dú)?、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(gè)級(jí)別，即3級(jí)、30級(jí)、300級(jí)、3000級(jí)和30000級(jí)。各級(jí)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(shí)，在工作區(qū)平面連續(xù)一段時(shí)間內(nèi)，測(cè)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(gè)潔凈技術(shù)方面的有關(guān)規(guī)定，它由于與實(shí)踐中通常采用的“美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209”在級(jí)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(shí)施和推廣。?

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