半导体生产中的静电防护

发布时间：2020-09-02 14:42

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在半导体制造过程中，静电的预防和控制是必要的。如果不进行静电的预防和控制，则会发生诸如微粒污染，半导体因静电放电损坏以及相关设备停机等问题。针对半导体生产过程中的静电预防和控制方案包括：接地，静电耗散材料和空气电离中和离子。为了适应半导体行业快速发展带来的要求，静电耗散材料和空气电离器也在不断变化。

半导体生产静电控制的必要性

在半导体生产领域，都无法完全消除静电的负面影响，就算进行静电防护，也很难保持高水准的产品质量和成品率。但如果缺少静电控制，微粒污染，静电放电损坏和设备故障，这些问题在硅基片、光掩模的制造中，半导体前段洁净室内以及包括组装、封装以及最后测试和运送领域的后段制程中都可能随时发生，严重影响半导体产品的质量

半导体静电控制的方法

在半导体制造环境中，无论在前部的洁净室中还是在后部的测试，组装和包装中，都应使用导体和静电耗散材料的接地。接地可防止在绝缘导体和静电耗散材料上产生静电。如果这些材料带有静电，它们也可以带走静电。每种导电材料，包括人员，设备，工厂表面（地板，墙壁，天花板和工作表面）和产品，都应具有可靠的接地。这些接地端子应定期检查。一些不接地的导体通常是静电放电源。

静电消散材料在消散静电荷的同时，还保持了某些绝缘材料的性能（如柔韧性和耐化学性）。如果将它们可靠接地，它们将不会保留静电荷。在某些应用（例如台式机或测试插座）中，这些材料可以代替导体材料。在这些应用中，它们可能会与带静电的产品接触。静电耗散材料的高电阻（典型范围为10 ^ 4至10 ^ 11欧姆）可减慢电荷移动过程，以防止静电放电损坏事件。静电耗散材料必须定期检查和测试。这些材料中有许多与洁净室不兼容，并且静电耗散特性会随时间变化，因此在使用它们时必须正确选择它们。

空气电离用于中和绝缘体（和绝缘导体）上的静电荷。原理为电离器（离子风机）产生由正负空气离子组成的离子云，以中和生产环境中各处的静电。在制造过程中，必须使用空气电离来控制绝缘子产生的静电场。例如，半导体生产的许多方面，例如清洁度，耐化学性和高温工艺，都依赖绝缘体。对于很少使用人工操作的半导体制造行业，这些绝缘体在过程设备内部也是必不可少的。最重要的是，产品本身就是绝缘体，无论是前端半导体芯片还是最终的环氧封装器件。