微纳加工平台培训知识

微纳加工平台培训主要对以下几方面做知识普及:超净间、清洗间、化学品和常用设备。

1. 超净间

超净间是指1将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而特别设计的房间。超净间例图2如下:

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超净间内部空气质量等级按照 GB5007S-2001 规定,分为一至九级,等级数越低,空气中颗粒含量越少。上图中室内空气质量等级目测为六级左右。

1.1 进入要求

超净间内环境非常干净,进入时需要一定的防护措施。主要有:

  • 一次性手套
  • 一次性口罩
  • 一次性头套
  • 超净帽
  • 超净服
  • 超净鞋

超净服例图穿搭3如下:

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穿戴完成防护措施后,进入超净间前需要首先进入风淋室。风淋室内产生大风,吹去衣服表面残留灰尘。完成后,即可进入超净室。

1.2 室内分区

超净间内主要分为黄光区和普通区。黄光区用于做芯片的光刻工艺,这是因为在光刻过程中使用到的光刻胶会在普通光照下发生曝光,因此一般选用黄光作为光刻区域内的照明光源。其它诸如镀膜和刻蚀等设备放置在普通区内做芯片工艺,普通区内选用正常白光作为区域内照明光源。普通区见超净间例图2

黄光区例图4如下:

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亲测待在黄光区内 4 个小时,视觉感觉良好,眼睛不会产生太多不适感。

2. 清洗间

清洗间内会使用到各类有机或无机溶剂对芯片进行清洗操作。清洗间内分为有机清洗间和无机清洗间。清洗间产生的废弃化学品需要在对应废液桶分类回收。清洗间例图5如下:

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清洗间内也有超声波清洗机用于清洗芯片。

2.1 使用要点

清洗间内使用各类化学溶剂存在安全风险,需要做额外的身体防护措施,如:眼部和面部。对于放置在公共位置上的溶液瓶需要贴上明确标志,指示溶液名称和所属对象等信息。

3. 化学品

在进行微纳加工实验过程中使用到的化学品,多数对人体有害。化学品会通过三个途径对人体产生危害,吸入、食入和皮肤接触。对于三个途径下对人体产生的危害都有对应的应急措施。

3.1 化学品分类

化学品主要分为,酸类、碱类、盐类、有机物(醇类、酮类、醚类、烯类、酯类)、其他。对应类别下都有常用化学品及其使用特性。

MSDS(Material Safety Data Sheet )也即化学品安全说明书,该网站6中可以查阅到对应化学品的安全技术说明书。每份说明书中包括对该化学品十六部分的介绍信息。氢气 MSDS 例图7如下:

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十六部分的介绍信息对化学品的特性、存放和防治等方法进行了详细介绍。

4. 常用设备

在微纳加工平台进行芯片生产过程中,常用设备包括:

  • 光刻机:掩膜版图形转移到硅片表面的光刻胶上
  • 电子束镀膜:硅片表面镀金属
  • PECVD:硅片表面沉积SiO2
  • 深硅刻蚀:硅片表面大深度刻蚀
  • 键合设备:硅片和其他硅片的化学键键合
  • 切割设备:硅片切割为多片芯片
  • 台阶仪:检测芯片表面镀膜厚度和均匀性
  • 金相显微镜:检测芯片表面金属形貌
  • 超声波清洗机:用机械振动清洗芯片表面杂质

平台内的多数设备价值不菲,维护成本较高,因此用户的使用费用也较高。如光刻机的使用费用为800元/小时,如若算上其他设备的使用,并且芯片的生产工艺也较为复杂的话,单次生产过程或许会花费到 5000 ~ 10000 元。

5. 参考文献


  1. 超净间 ——— 百度百科 ↩︎

  2. 超净间例图 ↩︎ ↩︎

  3. 超净服例图 ↩︎

  4. 黄光区例图 ↩︎

  5. 清洗间例图源于某微纳加工平台 ↩︎

  6. http://www.somsds.com ↩︎

  7. 氢气 MSDS 例图 ↩︎

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转载自blog.csdn.net/weixin_44392735/article/details/126489188