第九讲：污染控制(半导体制造技术)

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微电子工艺基础污染控制和芯片制造基本工艺(ppt版)

第3章污染控制、芯片制造根本工艺概述(ɡài shù) 二、洁净室的建设
1、洁净室要素
2、人员产生(chǎnshēng)的污染〔**〕 3、工艺用水〔**〕
4、工艺化学品 5、化学气体
6、设备 7、洁净室的物质和供给
27 微电子工艺基础
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第二十七页，共七十六页。
第3章污染控制、芯片制造(zhìzào)根本工艺概
述
二、洁净室的建设
3、工艺(gōngyì)用水
〔1〕工艺(gōngyì)用水的重要性
在晶圆制造的整个过程中，晶圆要经过多次的化学刻蚀与清洗，每步刻蚀与清洗后都要经过清水冲刷。在整个的制造过程中，晶圆总共要在冲洗的系统中待上好几个小时，一个现代的晶圆制造厂每天要使用多达几百万加仑的水，这样实际上产生了一个投资项目，包括水的加工处理、向各个加工工艺区的水的传输、废水的处理与排放。由于半导体器件容易受到污染，所以所有工艺用水，必须经过处理，达到非常严格的洁净度要求。
〔2〕人类的呼吸(hūxī)也包含着大量的污染，每次呼气向空气中排出大量的水汽和微粒。而一个吸烟者的呼吸(hūxī)在吸烟后在很长时间里仍能带有上百万的微粒〔。3〕而体液，例如(lìrú)含钠的唾液也是半导体器件的主要杀手。
解决方法：全封闭、穿衣顺序、详见教材。
26 微电子工艺基础
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第二十六页，共七十六页。
23 微电子工艺基础
第二十三页，共七十六页。
第3章污染控制、芯片(xīn piàn)制造根本工艺
概述
二、洁净室的建设
1、洁净室要素(yào
sù)
24 微电子工艺基础
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第二十四页，共七十六页。
第3章污染控制、芯片制造(zhìzào)根本工艺概述

半导体制造业的绿色技术和能源效率解决方案

半导体制造业的绿色技术和能源效率解决方案随着环境保护意识的增强和全球资源紧张的形势，绿色技术和能源效率解决方案在各个领域得到了越来越多的关注与应用。

半导体制造业作为一个典型的高能耗行业，亦不例外。

本文将探讨当前半导体制造业的绿色技术和能源效率解决方案，并展望未来的发展趋势。

一、绿色技术在半导体制造业中的应用绿色技术是指以保护环境为导向，实现可持续发展的技术和工艺。

在半导体制造业中，绿色技术的应用主要通过以下几个方面实现。

1.1 清洁生产技术清洁生产技术是指通过改进工艺流程和设备，减少或消除对环境的污染和资源的消耗。

在半导体制造业中，清洁生产技术的应用主要体现在以下几个方面。

首先，在半导体芯片制造过程中，采用环保型材料和清洁剂，如无机废气处理设备和循环水冷却系统，可以减少对环境的污染，降低废气和废水处理的成本。

其次，在晶圆制备过程中，采用干法蚀刻和干法清洗代替湿法工艺，可以减少废水的排放量，并提高生产效率。

最后，在包装和测试环节，采用无铅焊接工艺和无卤素材料，可以减少有害物质的使用和回收处理负担。

1.2 循环利用与废弃物处理循环利用和废弃物处理是绿色技术的重要组成部分。

在半导体制造过程中，产生的废弃物主要有废水、废气和废料。

针对废水的处理，可以采用生物膜处理系统和电化学处理技术，将有害物质去除并转化为可回收的资源。

对于废气的处理，可以采用脱硫、脱氮和除尘等技术，将有害物质降低至符合排放标准。

而废料的处理，则需要进行合理的分类和回收利用。

例如，对于废旧设备和废旧材料，可以进行再加工和再利用，降低资源消耗和环境污染。

二、能源效率解决方案在半导体制造业中的应用能源效率解决方案是指通过改进工艺流程和设备，提高能源利用率以及降低能源消耗。

在半导体制造业中，能源效率解决方案的应用主要通过以下几个方面实现。

2.1 芯片制造过程中的能源管理在半导体芯片制造过程中，能源消耗主要集中在设备运行和制程操作中。

通过建立精细化的能耗监测系统和能源管理方案，可以实现对能源消耗的实时监控与控制。

半导体行业污染管理及解决方案

半导体行业污染管理及解决方案真空应用，真空系统解决方案01介绍在半导体制造业中，如集成电路的生产过程，许多关键的工艺步骤都是基于真空技术的。

在硅加工过程中使用真空技术有几个原因：⏹真空允许对条件进行控制，因为它排除了硅晶片中的环境空气，如反应气体和粉尘。

⏹真空允许硅和氧化硅的异性蚀刻，这是对硅晶片表面形成图案的基本工艺步骤。

⏹几种基于真空的工艺允许所有类型的绝缘薄层和具有可控性的导电膜沉积在硅晶片上。

最新研发的集成电路由固体硅制成，其最大的特点是由于每个设备集成部件数量的不断增加和图案尺寸的不断缩小，使得部件的性能也得到不断的提高。

在集成电路的开发过程中，戈登·E.摩尔曾预言，自20世纪60年代起，电路性能大约每两年翻一番，这就是著名的摩尔定律。

经过了世纪之交，集成电路的最小结构（如微处理器和随机存储器）从1970年的10µm减少到0.1µm，摩尔定律得到了充分的体现。

在此期间，硅晶片的尺寸从1"直径增加到300mm(-12")，提高了吞吐量并降低了成本。

图1:摩尔定律（由Intel和AMD微处理器中的晶体管数量记录）通过引入300mm技术，所谓临界尺寸，截止到此文本撰写时（即2012年）已经从150nm缩小到22nm。

凭借300mm的晶圆尺寸，生产技术也从开放式盒子（图8.2左侧）转变到封闭式小环境，即：晶圆在封闭式盒子里在生产现场中从一个工艺设备传送到另一个（FOUP=前端开启式晶圆传送盒，图2，右侧）。

图2: 使用盒子（左）和FOUP（右）的晶圆传送02污染灰尘是小尺寸器件集成电路生产的天敌。

在开发集成电路的过程中，已经开发了有效的方法来消除生产环境中的灰尘。

如有尺寸与电路结构元件相当的灰尘颗粒（临界尺寸，CD）或更大的灰尘颗粒意外进入设备中，会引发很多问题。

22nm的硅结构只包括41个Si原子。

根据这一标准，不仅颗粒构成了挑战，甚至分子造成的污染也成为越来越大的挑战。

半导体产业之—污染控制（一）

半导体产业之—污染控制（一）这几节小编将为大家解释污染对器件工艺、器件性能和器件可靠性的影响，以及芯片生产区域存在的污染类型和主要的污染源。

同时，也将对净化间规划、主要的污染控制方法和晶片表面的清洗工艺进行讨论。

首先来看看什么是污染。

污染是可能将芯片生产工业扼杀在摇篮里的首要原因之一。

半导体工业起步于由空间技术发展而来的净化间技术。

然而，事实表明，对于大规模集成电路的生产，这些技术水平是远远不够的。

净化间不得不与芯片设计和密度进步保持同步。

产业生长的能力依赖于每一代芯片提出的污染问题的解决。

昨天的小问题可能变成明天芯片的致命缺陷。

污染物类型半导体器件极易受到多种污染物的损害。

这些污染物可以归纳为四类：1.微粒；2.金属离子；3.化学物质；4.细菌；5.空气中分子污染。

接下来我们逐一的进行介绍。

微粒：半导体器件，尤其是高密度的集成电路，易受到各种污染的损害。

器件对于污染的敏感度取决于较小的特征图形的尺寸和晶片表面沉积层的厚度。

目前的量度尺寸已经降到亚微米级。

1um是非常小的。

1cm是它的1000倍。

人的头发的直径为100um。

这种非常小的器件尺寸导致器件极易受到由人员、设备和工艺操作中使用的化学品所产生的，存在于空气中的颗粒污染的损害。

由于特征图形尺寸越来越小，膜层越来越薄，所允许存在的微粒尺寸也必须被控制在更小的尺度上。

由经验所得出的一条法则是：为例的大小必须是第一层金属半个节距的一半。

半个节距是相邻金属条之间间距的一半。

落于器件的关键部位并毁坏了器件功能的微粒被称为致命缺陷。

致命缺陷还包括晶体缺陷和其他由工艺过程引入的问题。

在任何晶片上，都存在大量微粒。

有些属于致命性的，而其他一些位于器件不太敏感的区域则不会造成器件缺陷。

2011版国际半导体技术路线图良品率增强部分确定缺陷与良品率的相关性，并开发更敏感缺陷和污染检测设备，作为未来技术代良品率增强的基础。

金属离子：之前我们曾介绍过，半导体器件在整个晶圆上N型和P型的掺杂区域，以及在精确的N和P相邻区域，都需要具有可控的电阻率。

半导体光催化技术在环境污染治理中的应用

半导体光催化技术在环境污染治理中的应用环境污染是一个世界性的问题，近年来越来越严重。

其中水污染问题尤为突出，如何治理水污染一直是国际社会面临的重大挑战。

在治理水污染的过程中，半导体光催化技术得到了广泛应用。

半导体光催化技术是一种通过光、半导体催化剂和氧气等自由基的作用来降解有机污染物的技术。

这种污染物降解的过程中，最终形成水和二氧化碳，不显著地产生二次污染。

半导体光催化技术被广泛运用于环境污染治理领域，涉及废水、废气、土壤污染等方面。

本文将重点介绍半导体光催化技术在水污染治理中的应用。

一、半导体光催化技术在水污染治理中的原理半导体光催化技术的原理其实很简单。

这种催化技术的核心是一种半导体材料，如TiO2、ZnO等。

当这些半导体材料受到阳光的照射时，它们会吸收阳光的能量，产生激发态电子和空穴，这两者会与有机污染物中的电子和离子发生反应，逐步将其降解成水和二氧化碳。

整个过程中产生的激发态电子和空穴是非常活跃的自由基，它们的作用让传统的等离子体、臭氧等技术相比有着更好的降解效果。

二、半导体光催化技术在水污染治理中的优势半导体光催化技术在治理水污染方面有很多的优势。

首先，这种技术可以比较高效地降解各种有机污染物，包括化学药品、化学品、石油、沥青和合成树脂等。

其次，半导体光催化技术可以在泥泞、高温、低温、少氧或高盐度等恶劣条件下运行，同时也不会产生任何的二次污染。

再次，这种技术的运行成本相对较低，而且设备简单易操作。

最后，半导体光催化技术所使用的材料具有不应激的物理和化学稳定性，而且比较可靠、先进、成熟。

三、半导体光催化技术在水污染治理中的应用案例半导体光催化技术已经在水污染治理方面得到了广泛的应用。

举个例子，日本的某种饮料厂的废水处理工艺采用了半导体光催化技术，通过其处理后废水可以回收利用。

此外，在国内，半导体光催化技术也被应用于各种废水处理中心、水厂等工业场所和厂家。

四、半导体光催化技术在水污染治理中的发展趋势由于国际上对环境保护的认识越来越高，人们对水污染治理的要求也越来越高。

半导体行业如何降低产品能耗和环境污染

半导体行业如何降低产品能耗和环境污染随着环保意识的增强，半导体行业越来越注重产品能耗和环境污染方面的问题。

半导体制造业是一个能源和资源密集型行业，半导体产品的制造通常需要大量的能源和材料。

因此，减少产品能耗和环境污染成为半导体行业的关键挑战。

一、加快技术革新半导体技术不断提升，新一代芯片的尺寸越来越小，功耗越来越低，越来越多的工艺要求通过复杂的制造工序实现。

半导体技术的发展能够降低产品的能耗，减少环境污染。

半导体企业需要针对芯片的能耗进行优化设计，减少微处理器的动态功耗。

二、推进能源管理半导体行业需要研究新兴的节能技术和环保技术，如应用于节能、绿色能源等方面，进一步降低能源消耗和环境污染，提高能源利用率。

在设计方面，应当采用低功耗设计理念，使用低功耗的设备和工艺制造产品。

半导体厂商可以采取调控和限制能源的消费，制定具体的能耗指标和计划，实施生产过程的节能操作。

三、提高废料、废气处理能力半导体行业在生产过程中会产生大量的废料和废气，对环境造成很大的污染。

半导体企业应添加处理系统，对排放的废气和废水进行广泛，彻底处理，将尽可能多的材料和产品回收利用。

四、改进生产模式将传统的线性生产方式转化为循环经济模式，从而实现资源的闭环回收利用，践行绿色生产、低碳经济的理念。

半导体企业需要建立生产稽核制度，强制要求生产过程中的每个环节都符合环保标准，减少对环境的损害。

企业还可以向社会提供相关的绿色产品信息，推动大众对绿色产品生产方式的关注和认识。

总之，半导体行业需要通过优化技术和管理，降低产品能耗和环境污染，推动自身可持续发展，注重践行绿色生产、低碳经济的理念。

这既是行业的需要也是社会的要求，将有助于构建可持续的环保社会。

在当前全球资源紧张的情况下，环境保护成为全球性的共识，为了实现可持续发展，半导体行业在未来也需要不断推进能源管理，提高处理污染物的效率，改进生产模式等方面下更大的努力。

一、加速技术创新将是一个重要的趋势随着半导体科技的不断发展，半导体产品的功耗下降将成为主要趋势之一。

微电子10-si片制造中的污染控制

温度和湿度对硅片加工设备温度和湿度的设定有特别的规定。一个1级0.3um净化间温度控制的例子是68％±0.5°F。相对湿度（RH）很重要，因为它对侵蚀有贡献。典型的RH设定为40％ ±10％。
静电释放多数静电释放（ESD）可以通过合理运用设备和规程得到控制。主要的ESD控制方法有：
•静电消耗性的净化间材料 •ESD接地 •空气电离
金属杂质
硅片加工厂的沾污也可能来自金属化合物。危害半导体工艺的典型金属杂质是碱金属，它们在普通化学品和工艺都很常见。这些金属在所有用于硅片加工的材料中都要严格控制（见表）。碱金属来自周期表中的IA族，是极端活泼的元素，因为它们容易失去一个价电子成为阳离子，与非金属的阴离子反应形成离子化合物。
人
人是颗粒的产生者。人员持续不断地进入净化间，是净化间沾污的最大来源。人类颗粒来源如表所示。
为了减少人类带来的沾污，使用了超净服，制定了净化间操作规程。
厂房
为使半导体制造在一个超洁净的环境中进行，有必要采用系统方法来控制净化间区域的输入和输出。有三种基本的策略用于消除净化间颗粒：
1.从未受颗粒沾污的净化间着手开始。 2.尽可能减少通过设备、器具、人员和净化间
自然氧化层
如果曝露与室温的空气或含溶解氧的去离子水中，硅片的表面将被氧化。这一薄氧化层称为自然氧化层。硅片上最初的自然氧化层生长始于潮湿。当硅片表面曝露在空气中时，一秒钟内就有几十层水分子吸附在硅片上并渗透到硅表面，这引起硅表面甚至在室温下就发生氧化。天然氧化层的厚度随曝露时间的增长而增加。硅片表面无自然氧化层对半导体性能和可靠性是非常重要的。自然氧化层将妨碍其他工艺步骤，如硅片上单晶薄膜的生长和超薄栅氧化层的生长。自然氧化层也包含了某些金属杂质，它们可以向硅中转移并形成电学缺陷。

半导体制造业空气污染管制及排放标准

【法规名称】半导体制造业空气污染管制及排放标准【颁布部门】【颁布时间】2002-10-16【效力属性】已修正【正文】半导体制造业空气污染管制及排放标准本标准依空气污染防制法第二十条第二项、第二十二条第二项及第二十三条第二项规定订定之。

本标准专有名词及符号定义如下：一半导体制造业：指从事积体电路晶圆制造、晶圆封装、磊晶、光罩制造、导线架制造等作业者。

二积体电路晶圆制造作业(Wafer Fabricaten):指将各种规格晶圆生产各种用途之晶圆之作业，包括经由物理气相沈积(Physical Vapor Deposition)、化学气相沈积(Chemical Vapor Deposition)、光阻、微影(Photolithography) 、蚀刻(Etching)、扩散、离子植入(Ion Implantation) 、氧化与热处理等制程。

三积体电路晶圆圭寸装作业(Wafer Package):指将制造完成之各种用途之晶圆生产成为半导体产品之作业，包括经由切割成片状的晶粒(Dice)，再经焊接、电镀、有机溶剂清洗和酸洗等制程。

四光阻剂：指实施积体电路晶圆制造之选择蚀刻时，所需耐酸性之感光剂。

五光阻制程：指晶圆经过光组剂的涂布、曝光、显像，使晶圆上形成各类型电路的制程。

六挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs):系指有机化合物成份之总称。

但不包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳化物、碳酸盐、碳酸铵等化合物。

七密闭排气系统(Closed Vent System):系指可将设备或制程设备元件排出或逸散出之空气污染物，捕集并输送至污染防制设备，使传送之气体不直接与大气接触之系统。

该系统包括管线及连接装置。

八污染防制设备：系指处理废气之热焚化炉、触媒焚化炉、锅炉或加热炉等密闭式焚化设施、冷凝器、吸附装置、吸收塔、废气燃烧塔、生物处理设施或其它经中央主管机关认定者。

九工厂总排放量：系指同一厂场周界内所有排放管道排放某单一空气污染物之总和；单位为kg/hr。

半导体在环境保护领域的应用

半导体在环境保护领域的应用引言：随着环境污染问题的日益严重，寻找可持续的环保解决方案成为全球共同关注的焦点。

在这一背景下，半导体技术的应用逐渐成为环境保护领域的重要手段。

本文将重点介绍半导体在环境保护方面的应用，并探讨其对环境改善的积极作用。

一、光催化净化空气半导体光催化技术是一种利用半导体光电化学特性来催化分解有害气体的技术。

通过将光敏半导体材料（如二氧化钛）与紫外光源结合，可将空气中的有机污染物、挥发性有机物（VOCs）和有害气体（如二氧化硫、氮氧化物等）转化为无害物质。

光催化技术具有高效、无二次污染和可持续等特点，广泛应用于空气净化领域。

二、光催化水处理半导体光催化技术在水处理中也发挥着重要作用。

通过将光敏半导体材料引入水处理系统中，利用其具有的光电化学特性，可高效分解水中的有机物、重金属离子和微生物等污染物。

此外，光催化水处理技术还可利用阳光中的紫外线进行能源转换，实现清洁能源的生产和利用。

相比传统的水处理方法，光催化水处理技术具有能耗低、无二次污染和操作简便等优势。

三、光伏发电光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术，而半导体材料则是光伏发电的核心组成部分。

在光伏电池中，半导体材料通过吸收太阳光的能量，将光能转化为电能。

光伏发电技术具有清洁、无噪音、可再生等优点，被广泛应用于屋顶光伏发电、光伏农业和光伏扶贫等领域。

通过光伏发电技术，可减少对化石燃料的依赖，降低温室气体的排放，从而对环境保护起到积极的促进作用。

四、半导体传感器半导体传感器是一种能够将环境中的物理量、化学量和生物量转化为电信号的装置。

在环境保护领域，半导体传感器可用于监测大气污染物、水质污染、土壤污染和噪声等环境指标。

通过实时监测环境污染物的浓度和分布情况，可为环境保护部门提供准确的数据支持，有助于制定科学合理的环境保护政策和措施。

五、节能和能源管理半导体技术在节能和能源管理方面也发挥着重要作用。

例如，半导体材料的应用使得电子产品的能效得到显著提升，延长电池寿命，减少废弃物产生。

半导体工艺设备污染控制

半导体工艺设备污染控制摘要：半导体被称为制造业皇冠上的明珠，半导体产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。

半导体设备的沾污的控制，直接影响到半导体前道制程的先进性，基于此方向，分享一下半导体设备沾污的来源及控制的方法。

关键词：半导体；硅片；沾污；集成电路；晶圆；缺陷；掩模板；1、引言一片硅片表面有多个微芯片，每个微芯片又有数以百万计的器件和互联线路，他们对沾污物都非常敏感。

一直以来，芯片的关键尺寸为适应更高性能和更高集成度的要求而缩小，控制晶圆表面沾污的需求变得越来越关键。

这些沾污的来源主要是由于空气和设备中存在的微粒、金属离子、化学物质、静电等，在半导体工艺制造的过程中，这些沾污会落到半导体晶片和掩模板上，不但影响器件关键尺寸的缩小，还会导致集成电路中的器件产生缺陷，影响器件工艺良率、器件性能以及可靠性，进而导致集成电路失效。

比如，尘埃粒子进入栅氧化层会增加其电导率，降低击穿电压，导致器件失效。

在光刻工艺领域，尤其是前道制程的光刻领域，如果尘埃粒子粘附在光掩模板表面，如同在掩模板上增加了不透光的图形，尘埃的形状和掩模板上的电路图形，会被一起转移到要被光刻的晶圆上，导致电路失效。

2、污染的种类半导体器件，尤其是高密度的集成电路，容易受到各种污染的损害，器件对污染的敏感度，取决于较小的特征图形尺寸和晶片表面沉积层的厚度。

在净化间内的污染大致可分为颗粒、金属离子、有机物沾污、自然氧化层以及静电释放。

颗粒污染，在半导体芯片的制造过程中，可以接收的颗粒尺寸的粗略计算法则是它必须小于最小器件特征尺寸的一半。

如果将颗粒细分，还可以分为粉尘、固态雾、烟、微生物、液态雾等。

其中粉尘来源广泛，大多是固态有机或无机物。

固态雾是固态物质经过熔融之后，在蒸发和凝结之后而形成的颗粒，与粉尘区别在于凝聚力强。

半导体安全与环保管理

半导体安全与环保管理引言随着半导体产业的快速发展，半导体产品的普及和应用已经渗透到了我们生活的方方面面。

然而，半导体生产和应用过程中所产生的安全和环境问题也引起了人们的关注。

本文将从半导体产业的生产过程、安全风险和环境问题等方面进行探讨，提出有效的安全与环保管理措施。

一、半导体生产过程半导体的生产过程分为几个主要的环节，包括原材料采购、加工制备、测试和封装等。

其中，加工制备过程是半导体生产中最重要的环节之一，其主要包括晶圆的制备和电路的制作。

在这个过程中，会产生大量的废弃物、有毒气体和废水等，给环境造成巨大的污染和安全风险。

二、安全风险1. 化学品危险在半导体生产过程中，会使用到大量的化学品，如有机溶剂、氧化剂、还原剂等。

这些化学品具有较高的挥发性和易燃性，容易引发火灾和爆炸事故。

此外，一些化学品还具有毒性和腐蚀性，对人体和环境造成巨大的危害。

2. 物理伤害在半导体生产过程中，会涉及到高温、高压、高电压等工作环境，存在着触电、灼伤和爆炸等物理伤害风险。

同时，半导体生产设备也非常复杂，操作不当可能导致设备故障和事故发生。

3. 应急事故半导体生产过程中，由于设备失火、泄漏等突发情况，可能引发生产线短路、设备损坏等重大事故。

当这些事故发生时，需要及时采取应急措施并组织人员疏散，避免人员伤亡和财产损失。

三、环境问题1. 废气排放半导体生产过程中，许多工艺步骤都会产生有害气体，如氮气、氧气、氯气等。

这些废气含有有毒有害物质，直接释放到大气中会对环境和人体健康造成危害。

2. 废水排放半导体制造过程中的废水中含有大量的有机污染物、重金属和有机酸等，如果直接排放到水体中会引起严重的水体污染。

3. 废弃物处理半导体生产过程中产生的废弃物包括砷化物、镉化物、废溶剂等，在处理过程中需要注意防止这些废弃物对环境造成二次污染。

四、安全与环保管理措施为了有效管理半导体生产过程中的安全风险和环境问题，可以采取以下措施：1. 加强员工安全培训对从事半导体生产工作人员进行全面的安全教育和培训，提高职工的安全意识和安全操作能力，掌握应急处理的基本知识和技能。

晶圆厂污染控制

Βιβλιοθήκη Class 1,000維修區
製造區
Class 1
Class 1,000
維修區
製造區
Class 1
維修區
維修通道走廊
Class 10,000
圖 6.9
22
層流
HEPA 過濾器
空氣紊流
穿越地板排孔之層流
圖 6.10
層流移除微粒污染物且將其排除，但機台影響正常層流狀態，導致紊流出現
23
晶圓廠空氣處理系統
微過濾器
紫外光殺菌
混合層交換 DI水貯存區精緻過濾循環 DI水不斷的流動
圖 6.15
深紫外線殺菌超過濾器
最後過濾器晶圓廠
30
逆滲透過濾原理
生水加壓入口外罩
中空纖維薄膜過濾器雜質排出口微粒或有機雜質
圖 6.16
31
薄膜接觸式過濾器
氣體入口外罩加壓的鈍態氣體
氣體出口
表 6.2
15
人活動所做出的微粒
微粒來源靜止 (坐下或站立) 移動手臂、身驅、頸和頭一小時走 2 英里一小時 3.5 英里最乾淨的皮膚 (每平方英尺) 微粒的平均數每分鐘 > 0.3m
100,000 500,000 5,000,000 7,500,000 10,000,000
表 6.3
半導體製造廠之污染控制
課程大綱
1. 描述無塵室之5種污染源形式，並討論每種污染源衍生之問題。 2. 列出7項污染物之來源，並敘述其如何影響晶圓之潔淨度。 3. 描述無塵室之潔淨等級。 4. 說明與討論無塵室內工作人員所需遵守的7項工作程序。 5. 敘述無塵室內之過濾器、靜電放電、超純淨 DI 水、製程氣體。 6. 說明近代工作站之設計且討論迷你環境如何改善污染。 7. 敘述兩種標準濕式清潔液與其所去除之污染物，討論取代濕式清潔法之可行方案。 8. 說明濕式清潔法所使用之設備與其作用。

半导体工艺设备污染控制分析

半导体工艺设备污染控制分析摘要：半导体被誉为制造行业的皇冠上的珍珠，在整个信息技术行业中，它是一种战略性、基础性和先导性的行业，它的技术水准和发展规模已经变成了一个国家的工业竞争能力和综合国力的主要指标。

对半导体装置的沾染的控制，会对半导体前道制程的先进程度有很大的影响。

在这个方面，本文将与大家一起分享关于半导体设备污染的原因以及如何进行处理的办法。

关键词：半导体；设备；工艺；污染控制引言一块硅晶圆上有许多微晶圆，而每一个微晶圆上有数百万个元件及连通线，它们对尘埃均十分敏感。

随着芯片技术向更高精度、更高集成化方向发展，如何有效地抑制半导体上的杂质污染成为当前研究的热点问题。

这种污染的原因，主要是因为空气和设备中的微粒、金属离子、化学物质、静电等，在半导体工艺制造的过程中，这些沾染会落到半导体晶圆和掩模板上，不仅会对器件关键尺寸的减小造成影响，还会造成电路中的器件出现缺陷，对器件工艺良率、器件性能以及可靠性造成影响，从而造成电路故障。

一、污染的类型，特别是高密度电路的半导体元件，极易被不同的杂质所破坏，元件的杂质敏感性，依赖于更细小的特性图案的大小及晶圆上的淀积层的厚度。

在净化室中，主要有颗粒，金属离子，有机物沾污，自然氧化层，静电释放等。

微粒污染，指一种在生产半导体晶片时所能接受到的微粒大小，其大小应低于元件最小特性大小的二分之一。

若再进一步划分，又可分为粉尘，固体雾，烟雾，微生物雾，液体雾等等。

灰尘的来源很广，以固体的有机物和无机物质为主。

固体雾气是固体材料融化后，通过汽化、凝固而成的粒子，它与灰尘的不同之处，就是具有更高的粘性。

液雾是由水蒸气冷凝或化学作用生成的微小水珠。

在半导体器件生产过程中，从化学溶剂中，从不同的工艺中，提取出来的金属元素。

在半导体元件的晶圆上，对 N、 P型掺杂区以及它们的邻近区，要求具有可控的电阻率。

这种方法是有针对性地向晶片中掺入一些特殊的金属，从而达到对其电阻率的调控。

半导体污染及其防治研究

半导体污染及其防治研究赵佳炭【理科实脸班（地球系统科学与环境）171830047】摘要：随半导体产业发展扩大，半导体圆片生产过程中各种沾污杂质问题严重影响了苴质量，本文介绍了半导体生产过程中的各种杂质以及对应的去除的各种方法。

同时根据半导体行业生产过程中产生的环境污染问题，提出淸洁生产的预防措施。

关键词：半导体：污染；防治引言：随着半导体器件和大规模集成电路的迅速发展，半导体制造业半导体被沾污以及制造过程中造成的环境污染问题越发受到重视。

晶片表面的颗粒和杂质沾污会严重影响器件的质量和成品率，而半导体工业涉及到300多种不同性质的原料和溶剂，英中大部分是有毒性和危险性的物质，半导体工业在攀合人们带来财富的同时，也伴随着对人类生存环境的危害。

1.半导体晶圆的污染源及清洗1.1四类杂质污染物半导体制造中需要一些有机物和无机物参与完成，另外，由于工艺总是在净化室中由人的参与进行，所以半导体圆片不可避免的被各种杂质污染。

根据污染物的来源、性质等，大致可分为颗粒、有机物、金属离子和氧化物四大类。

1.1.1颗粒颗粒主要是一些聚合物、光刻胶和蚀刻杂质等。

这类污染物通常主要依靠分子间作用力吸附在圆片表面，影响器件光刻工序的几何图形的形成及电学参数。

这类污染物主要通过物理或化学的方法逐渐减小其与圆片表而的接触而积将苴去除。

1.1.2有机物有机物杂质的来源比较广泛，如人的皮肤油脂、细菌、机械汕、真空脂、光刻胶、淸洗溶剂等。

这类污染物通常在圆片表面形成有机物薄膜阻止淸洗液到达圆片表而，导致圆片表而淸洗不彻底。

这类污染物的去除常常在涓洗工序的第一步进行，主要使用硫酸和双氧水等化学方法进行处理。

1.1.3金属离子常见的金属杂质有铁、铜、铝、铭、铸、钛、钠、钾、锂等，来源主要有：各种器皿、管道、化学试剂，以及加工过程中形成金属互连时，产生的金属污染。

这类杂质的去除常采用化学方法通过形成金属离子的络合物去除。

1.1.4氧化物半导体圆片無露在含氧气及水的环境下表而会形成自然氧化层。

半导体行业污染控制典型办法

半导体行业污染控制典型办法1.污染源控制：半导体制造过程中的主要污染源包括废气、废水和固体废物。

通过在源头控制污染物的产生量和浓度，半导体企业可以有效减少环境污染。

这包括对工艺设备和工艺流程的改进，使用更清洁和高效的材料和化学品，以尽量减少污染物的生成和排放。

2.有害废气处理：半导体制造过程中产生的废气中含有一些有害物质，如有机溶剂、金属腐蚀气体和氟化物等。

通过采用适当的处理技术，如吸附、催化氧化、活性炭吸附和等离子体处理等，可以有效减少废气中有害物质的排放。

此外，还可以通过优化工艺条件和设备设计，减少废气的产生。

3.废水处理：半导体行业的废水中含有很多有机物和金属离子，因此需要进行适当的废水处理。

常见的废水处理技术包括生物处理、化学沉淀、离子交换和膜分离等。

这些技术可以有效去除废水中的污染物，使其达到排放标准。

4.固体废物处理：半导体行业产生的固体废物包括废碳粉、废片、废水晶、废溶剂和废印刷等。

这些固体废物中含有有机物和重金属等有害物质。

采用适当的处理方法，如回收和再利用、物理处理、化学处理和热处理等，可以减少固体废物的体积和有害物质的排放。

5.环境监测：半导体企业需要建立健全的环境监测系统，对污染源、废气、废水和固体废物的污染物进行定期监测和分析。

通过监测数据的分析和评估，及时发现和解决环境问题，确保生产过程中的环境质量。

7.环保宣传教育：半导体企业应加强对员工和相关方面的环保宣传教育，提高环保意识和技能，推动环保理念在企业内部的落实。

此外，还可以通过开展环保培训、组织环保活动和宣传环保成果等方式，提高公众对企业环保工作的认知和支持。

总之，半导体行业污染控制典型办法包括污染源控制、有害废气处理、废水处理、固体废物处理、环境监测、环境管理体系和环保宣传教育等。

通过采取这些控制措施，半导体企业可以减少环境污染，保护生态环境，实现可持续发展。

半导体行业的环境保护和可持续发展策略

半导体行业的环境保护和可持续发展策略随着社会的进步和科技的发展，半导体行业在推动信息技术进步、促进经济增长方面发挥着重要的作用。

然而，随之而来的资源消耗、能源浪费和环境污染等问题也不容忽视。

因此，半导体行业必须积极采取环境保护和可持续发展策略，以实现产业的健康发展和可持续的未来。

一、节能减排是关键半导体制造过程中，高温烧结、化学反应和废气排放等都会产生大量的能源消耗和环境污染。

因此，采取节能减排措施是半导体行业环保的关键所在。

1. 提高设备能效：采用高效节能的制造设备，降低能源消耗，减少温室气体排放。

研发更加节能的生产工艺和技术，通过提高设备效率和资源利用率来降低环境影响。

2. 建立废气处理系统：建立完善的废气处理系统，对半导体制造过程中产生的废气进行有效净化处理，减少对大气环境的污染。

3. 推广循环利用：将废料、废水等资源进行有效处理和循环利用，减少资源的浪费和环境负荷。

通过回收再利用的方式，减少对自然资源的依赖。

二、绿色产品设计与制造半导体行业需要从产品的设计和制造环节入手，推动绿色产品的研发和生产，以减少环境的影响。

1. 环境友好材料选择：选择环境友好的材料，减少对有毒物质的使用，降低对生态环境的破坏。

例如，减少有害物质如铅、汞等的使用，提倡使用可再生的材料。

2. 提高产品能效：在设计和制造过程中，优化产品性能，提高能效，降低能源消耗，减少对环境的压力。

例如，高效的功率管理设备能够降低耗电量，减少浪费。

3. 延长产品寿命周期：设计和制造耐用性更强的产品，延长其使用寿命。

同时，在产品的使用过程中提供维修与升级服务，减少产品报废，减少资源消耗。

三、推动循环经济发展循环经济的理念是将“废弃物”转化为“资源”，减少浪费和排放，实现资源的循环利用。

半导体行业应该积极推动循环经济的发展，以减少资源的消耗。

1. 建立回收体系：半导体行业应该建立完善的回收体系，对废弃的半导体产品、废弃的设备和废弃物料进行回收和再利用。

半导体行业如何应对电子垃圾和环境污染的问题

半导体行业如何应对电子垃圾和环境污染的问题半导体行业是信息技术产业的重要基础，它对现代社会的发展起到了至关重要的作用。

然而，随着信息技术的不断发展和更新换代，电子垃圾数量和环境污染问题也日益严重，这给半导体行业带来了很大的挑战。

因此，如何应对电子垃圾和环境污染问题，成为半导体行业必须面对的重大课题。

本文将从以下几个方面来探讨半导体行业如何应对电子垃圾和环境污染问题。

一、绿色制造在半导体制造过程中，使用的化学品和设备的废弃物等都是源头环境污染的主要原因。

为应对这一问题，半导体行业需要倡导绿色制造，逐步改变传统生产方式，采用更环保、节能、低耗材的新制造方式和技术，减少半导体制造带来的环境污染。

半导体行业需要加强对生产制造过程的监管，对危险废料的处理及储存采取科学、安全的方式，避免将危险化学品拒之门外，造成环境和健康的损害。

此外，半导体制造对能源的消耗也很大，因此通过加强节能、降低二氧化碳排放等措施减少能源资源的消耗，也是绿色制造的一个重要课题。

二、产品回收半导体行业生产的电子产品有限生命周期，无法消亡的电子废弃物会对环境造成严重威胁，更对人类健康产生潜在的短期和长期影响。

半导体行业应该在环保回收方面下更大功夫，建立起完善的回收系统和机制，实现废弃物减量化、再利用和安全处理。

半导体行业可以借鉴其他行业的回收经验，建立并扩大回收网络。

如通过与家庭电器生产商合作，在废弃设备回收和处理方面进行整合，强化回收的广泛性和利用率。

此外，半导体生产商可以依托区域生产基地，与环保机构合作，积极推进废弃电子设备回收、拆解、重组及销售等产业链的形成，将废弃破损的旧电子产品重新加工成新的资源，以实现电子垃圾资源化和减少资源浪费。

三、环保宣传建立起一个强有力的环保意识和宣传体系对加强半导体行业环保产生着重要的影响。

通过环保宣传，半导体行业可以引导公众关注环境保护，发挥行业优势，积极宣传和倡导环保思想，推动新的环保理念并将其贯穿到整个业务流程中。