半导体的生产工艺流程 微 机 电 制 作 技 术 , 尤 其 是 最 大 宗 以 硅 半 导 体 为 基 础 的 微 细 加 工 技 术(silicon-basedmicromachining),原本就肇源于半导体组件的制程技术,所以必须先介绍清楚这类制程,以免沦于夏虫语冰的窘态
一、洁净室 一般的机械加工是不需要洁净室(cleanroom)的,因为加工分辨率在数十微米以上,远比日常环境的微尘颗粒为大
但进入半导体组件或微细加工的世界,空间单位都是以微米计算,因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上,便有可能影响到其上精密导线布局的样式,造成电性短路或断路的严重后果
为此,所有半导体制程设备,都必须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中,这就是洁净室的来由
洁净室的洁净等级,有一公认的标准,以 class10 为例,意谓在单位立方英呎的洁净室空间内,平均只有粒径0
5 微米以上的粉尘 10 粒
所以 class 后头数字越小,洁净度越佳,当然其造价也越昂贵
为营造洁净室的环境,有专业的建造厂家,及其相关的技术与使用管理办法如下: 1、内部要保持大于一大气压的环境,以确保粉尘只出不进
所以需要大型鼓风机,将经滤网的空气源源不绝地打入洁净室中
2、为保持温度与湿度的恒定,大型空调设备须搭配于前述之鼓风加压系统中
换言之,鼓风机加压多久,冷气空调也开多久
3、所有气流方向均由上往下为主,尽量减少突兀之室内空间设计或机台摆放调配,使粉尘在洁净室内回旋停滞的机会与时间减至最低程度
4、所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主
5、所有人事物进出,都必须经过空气吹浴(airshower)的程序,将表面粉尘先行去除
6、人体及衣物的毛屑是一项主要粉尘来源,为此务必严格要求进出使用人员穿戴无尘衣,除了眼睛部位外,均需与外界隔绝接触(在次微米制程技术的工厂内,工作人员几乎穿戴得像航天员