在整个半导体制造过程中,微粒污染、静电放电损坏以及与此相关联的设备停机,是静电带来的三大问题。
静电的产生机制
静电是指物体带有不平衡的正电荷或负电荷状态。在半导体制造过程中,静电主要产生于两种不同材料之间的接触或摩擦过程中。当两种材料分离时,电子从一种材料转移到另一种材料,导致其中一个物体带正电荷,另一个带负电荷。这种不平衡的电荷状态就是静电的基本形式。接触程度(压力,切向和法向平整度)越高,电荷转移就越大。半导体工厂里,具有大能级差(电负性或费米能级)的材料被广泛应用,如特氟隆(Teflon)和p掺杂的硅。
静电放电的危害
静电放电是一种快速的电荷转移过程,主要发生在处于不同电位的两个物体之间。在半导体制造过程中,静电放电可能导致光掩模和产品损坏,进而影响器件的质量和可靠性。尤其在封装、组装和测试阶段,静电放电可能给器件带来严重的损害,甚至使得大量产品在损坏被察觉之前已受影响。此外,静电放电还会对制程设备造成危险,释放的能量以无线电波的形式传播,可能干扰其他设备的正常运行,导致停机、意外操作等问题的发生
器件损坏:静电放电可以对半导体器件造成直接损害。当静电放电发生在半导体器件表面或周围时,可能会导致器件闪烁、失效或性能下降。
产品质量问题:静电放电会导致产品表面沾染微粒以及缺陷,影响产品质量和可靠性。尤其对于高洁净度要求的半导体产品而言,静电放电可能导致产品无法达到规定标准。
安全隐患:在半导体生产设备中,静电放电可能引发火灾或爆炸等安全隐患。静电放电释放的能量足以引燃易燃气体或粉尘,给生产现场带来严重风险。
设备损坏:大功率静电放电可能导致设备故障或停机。设备内部元件受到静电放电影响时,可能导致设备损坏、故障甚至短路,影响生产进程。
因此,有效控制静电生成和静电放电至关重要。通过采取合适的静电消除措施和设备保护措施,可以有效减少静电带来的危害,确保半导体生产过程的稳定性和产品质量。
审核编辑:刘清
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原文标题:关于静电你不知道的知识
文章出处:【微信号:bdtdsj,微信公众号:中科院半导体所】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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