聊聊芯片超净间的颗粒

在芯片制造领域，颗粒的存在可能对生产过程产生巨大影响。其中，每个微小的颗粒，无论是来自人员、设备，还是自然环境，都有可能在制程中引发故障，从而对产品性能产生负面影响。这就是为什么在芯片厂中，颗粒的控制和管理必须精确且严格，这是保证生产质量，实现尖端产品开发的基础。

什么是颗粒？

在超净间，"颗粒"通常指的是微小的物质粒子，可能包括灰尘、液滴、病菌等，它们可能对制造过程产生负面影响。这些颗粒可以由人、设备等产生。任何这些颗粒进入产品或设备都可能导致污染，因此需要特别的控制和管理。

颗粒的尺寸？

以下是一些常见颗粒的尺寸：

人类头发平均直径：100微米

盐粒：60微米

花粉：15微米

细菌：5微米

病毒：0.1微米

新冠病毒：0.06 至 0.14 微米。

ISO 14644-1:2015 将小于 0.1 微米的颗粒识别为超细颗粒，将大于 5 微米的颗粒识别为大颗粒。

颗粒的危害？

在芯片制造过程中，尘埃颗粒或微粒可能会导致开路或短路的问题。由于芯片的特征尺寸为微米或纳米级别，所以这些微粒可能对芯片的功能产生巨大影响。

开路：例如，在刻蚀过程中，如果有颗粒附着在晶圆表面，刻蚀剂就无法在颗粒覆盖的区域正常进行刻蚀，这可能会导致电路中断，也就是"开路"。

此外，颗粒也可能在光刻过程中引起问题，如果颗粒落在光刻图案上，可能会使光线无法正确地照射到晶圆上，导致图案的部分细节无法正确地转移到晶圆上。

短路：例如，在沉积过程中，如果颗粒附着在晶圆表面，沉积物可能在颗粒周围形成桥梁，将原本应该分开的两个导线连接起来，这就是"短路"。如果有颗粒存在，即使是最先进的沉积技术也无法防止这种桥梁的形成。

超净间的颗粒从何而来？

一般来说，我们在超净间中根本不会看到太多颗粒。但他们确实进入了超净间，怎么进去的？ 人员是超净间中最大的污染物来源，占发现的颗粒物的 75% 至 80%。我们不断地脱落皮肤、毛发和微生物，不管我们是在坐着还是处在运动中。

我们每分钟大约脱落 40,000 个皮肤细胞。 即使我们静止不动，也会产生大约 100,000 个 0.3 微米或更大的颗粒。 当我们走动时，这个数字会增加到超过 5,000,000。如果不严格遵守超净间规定，还会有很多潜在的污染。如果我们穿着不合适的无尘衣，会导致手腕周围的皮肤暴露。这在洁净室中是一个巨大的风险，因为细菌和活颗粒可能会被引入环境中。颗粒甚至可以穿过无尘衣，因此不能保证它们能够保护超净间免受人体污染物的侵害。

审核编辑：刘清