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离子风机对集成电路的影响
- 2018-11-14 -


环境因素对IC封装的影响

  在半导体IC生产中,封装形式由早期的金属封装或陶瓷封装逐渐向塑料封装方向发展。塑料封装业随着IC业快速发展而同步发展。据中国半导体信息网对我国国内28家重点IC制造业的IC总产量统计,2001年为44.12亿块,其中95%以上的IC产品都采用塑料封装形式。

  众所周知,封装业属于整个IC生产中的后道生产过程,在该过程中,对于塑封IC、混合IC或单片IC,主要有晶圆减薄(磨片)、晶圆切割(划片)、上芯(粘片)、压焊(键合)、封装(包封)、前固化、电镀、打印、后固化、切筋、装管、封后测试等等工序。各工序对不同的工艺环境都有不同的要求。工艺环境因素主要包括空气洁净度、高纯水、压缩空气、C02气、N:气、温度、湿度等等。

   对于减薄、划片、上芯、前固化、压焊、包封等工序原则上要求必须在超净厂房内设立,因在以上各工序中,IC内核--芯粒始终裸露在外,直到包封工序后,芯粒才被环氧树脂包裹起来。这样,包封以后不仅能对IC芯粒起着机械保护和引线向外电学连接的功能,而且对整个芯片的各种参数、性能及质量都起着根本的保持作用。在以上各工序中,哪个环节或因素不合要求都将造成芯粒的报废,所以说,净化区内工序对环境诸因素要求比较严格和苛刻。超净厂房的设计施工要严格按照国家标准GB50073-2001《洁净厂房设计规范》的内容进行。

  2.1 离子风机中洁净度的影响

  对于净化空调系统来讲,空气调节区域的洁净度是最重要的技术参数之一。洁净厂房的洁净级别常以单位体积的空气中最大允许的颗粒数即粒子计数浓度来衡量。为了和国际标准尽快接轨,我国在根据IS014644-1的基础上制定了新的国家标准GB50073-2001《洁净厂房设计规范》,其中把洁净室的洁净度划分了9个级别。

  结合不同封装企业的净化区域面积的大小不一,再加之由于尘粒在各工序分布的不均匀性和随机性,如何针对不同情况来确定合适恰当的采集测试点和频次,使洁净区域内洁净度控制工作既有可行性,又具有经济性,进而避免偶然性,各封装企业可依据国家行业标准JGJ71-91《洁净室施工及验收规范》中的规定灵活掌握。

  由于微电子产品生产中,对环境中的尘粒含量和洁净度有严格的要求,目前,大规模IC生产要求控制0.1μm的尘粒达到1级甚至更严。所以对IC封装来说,净化区内的各工序的洁净度至少必须达到1级。

  2.2超纯水的影响

  IC的生产,包括IC封装,大多数工序都需要超纯水进行清洗,晶圆及工件与水直接接触,在封装过程中的减薄工序和划片工序,更是离不开超纯水,一方面晶圆在减薄和划片过程中的硅粉杂质得到洗净,而另一方面纯水中的微量杂质又可能使芯粒再污染,这毫无疑问将对封装后的IC质量有着极大的影响。

  随着IC集成度的进一步提高,对水中污染物的要求也将更加严格。据美国提出的水质指标说明,集成度每提高一代,杂质都要减少1/2~1/10。

  随着半导体IC设计规则从1.5~0.25μm的变化,相应地超纯水的水质除电阻率已接近理论极限值外,其TOC(总有机碳)、DO(溶解氧)、Si02、微粒和离子性杂质均减少2-4个数量级。

    离子风机保证环境无尘与静电防护消除

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