晶圆厂HOOK UP系统简介.docVIP

工作特点 晶圆厂简介 晶圆厂所需气体之特性与功能 晶圆厂所需化学物质及其特性 工作内容 晶圆厂简介 晶圆厂是生产芯片的现代化厂房，其主要工作场所为无尘室。无尘室是恒温恒湿的，温度为21°C。相对湿度为65%。一般晶圆厂无尘室分为扩散区（炉管区）、黄光区、蚀刻区、薄膜区。 晶圆厂所需气体之特性及功能 由于制程上的需要，在半导体工厂使用了许多种类的气体。一般我们皆以气体特性来区分。可分为特殊气体及一般气体两大类。前者为使用量较小之气体。如SiH4、NF3等。后者为使用量较大之气体。如N2、CDA等。因用量较大；一般气体常以“大宗气体”称之。即Bulk Gas。特气—Specialty Gas。 2-1 Bulk Gas在半导体制程中，需提供各种高纯度的一般气体使用于气动设备动力、化学品输送压力介质或用作惰性环境，或参与反应或去除杂质度等不同功能。 目前由于半导体制程日益精进，其所要求气体纯度亦日益提并。以下将简述半导体厂一般气体之品质要求及所需配合之设备及功能。 2-1-1大宗气体种类： 半导体厂能使用的大宗气体，一般有CDA、GN2、PN2、PAr、PO2、PH2、PHe等7种。 2-1-2 大宗气体的制造： 1 CDA/ICA(Clean Dry Air)洁净干燥空气。 CDA之来源取之于大气经压缩机压缩后除湿，再经过滤器或活性炭吸附去除粉尘及碳氢化合物以供给无尘室CDA/ZCD。 CDA System:空气压缩机 缓衡储存槽 冷却干燥机 过滤器 CDA 2 GN2 利用压缩机压缩冷却气体成液态气体。经触媒转化器，将CO反应成CO2，将H2反应成H2O，再由分筛吸附CO2、H2O，再经分溜分离O2CnHm。 N2=-195.6°C O2=-183°C PN2 将GN2经由纯化器(Purifier)纯化处理，产生高纯度的N2。 一般液态原氮的纯度为99.9999% 经纯化器纯化过的氮的纯度为99.9999999% GN2PN2 System(见附图) 3 PO2 经压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99%以上纯度之O2，再除去N2、Ar、CnHm。另外可由电解方式解离H2O2 PO2 System（见附图） 4 PAr 经压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0%以上纯度之氩气。因Ar在空气中含量仅0.93%。生产成本相对较高。 PAr System (见附图) 5 PH2 经压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0%以上纯度之H2。另外可由H2O电解解离H2O2。制程廉价但危险性高易触发爆炸。 PH2 System (见附图) 6 PHe 由稀有富含He的天然气中提炼，其主产地为美国及俄罗斯。利用压缩机压缩冷却气体为液态气体，易由分溜获得。 He lium=-268.9°C Methane (甲烷)= -161.4°C PHe System (见附图) 2-1-3 大宗气体在半导体厂中的用途 CDA主要供给FAB内气动设备动力气源及吹净(Purge),Local Scurruber助燃。 ICA主要供给厂务系统气动设备动力气源及吹净。 N2主要供给部份气动设备气源或供给吹净、稀释惰性气体环境及化学品输送压力来源。 O2供给ETCH制程氧化剂所需及CPCVD制程中供给氧化制程用，供给O3 Generator所需之O2供应及其他制程所需。 Ar供给Sputter制程，离子溅镀热传导介质，Chamber稀释及惰性气体环境。 H2供给炉管设备燃烧造成混氧环境，POLY制程中做H2 BAKE之用。W-PLUG制程中作为WF6之还原反应气体及其他制程所需。 He供给化学品输送压力介质及制程晶片冷却。 Bulk Gas虽不像Specialty Gas，有的具有强烈的毒性、腐蚀性。但我们使用大宗气体时仍需要注意安全。GN2、PN2、PAr、PHe具有窒息性的危险，这些气体无色无味，若大量泄出而导致空气中含O2量(一般为21%)，减少至16%以下时，即有头痛与恶心症状。当O2含量少至10%时，人将陷入意志不清状态，6%以下，瞬间昏倒，无法呼吸，6分钟以内即死亡。PH2因泄漏或混入时，其本身之浓度只要在H2之爆炸范围（4%-75%）内（相对空气），只要一有火源此气乃会因相混而燃烧。PO2会使物质易于氧化产生燃烧，造成火灾的不幸事件。因此，身在半导体厂工作的我们，在设计上，施工中