《大规模集成电路工厂洁净技术》求取 ⇩

第一篇 大规模集成电路工艺中的净化3

第一章 大规模集成电路工艺中的净化 〔铃木道夫〕3

1.1 集成度和环境条件3

目录3

1.2 工艺设备的平面布置5

1.3 操作人员及其环境条件和安全问题6

1.4 洁净室的使用方法和环境条件9

1.5 洁净室的实用材料和辅助材料10

第二章 大规模集成电路生产工艺和洁净度 〔平野均〕13

2.1 大规模集成电路生产工艺概况13

2.2 洁净度和硅片的缺陷14

2.2.1 粒子14

2.2.2 杂质15

2.3.1 硅片生产线的污染和硅片清洗22

2.3 硅片和加工工艺的清洗技术22

2.3.2 化学处理方法23

2.3.3 物理处理方法28

2.3.4 冲洗和干燥30

2.3.5 干法清洗31

2.3.6 洁净度评价32

第三章 大规模集成电路生产设备和洁净度35

3.1 工艺设备的洁净 〔饭田进也〕35

3.1.1 展望35

3.1.2 电炉污染35

3.1.3 反应室的制造材料36

3.1.4 硅片的夹持38

3.1.5 硅片的输送38

3.1.6 加热方式41

3.1.7 气体、配管和气瓶42

3.1.8 真空装置43

3.2 真空设备的洁净 〔山川洋幸〕44

3.2.1 前言44

3.2.2 分子、原子级的洁净化——超真空和洁净真空45

3.2.2.1 表面洁净46

3.2.2.2 极限压力和脱气48

3.2.2.3 改变表面性质50

3.2.2.4 洁净真空和超真空用泵51

3.2.3 对尘粒的净化53

3.2.3.1 真空中的尘粒运动53

3.2.3.2 真空中的尘粒计测54

3.2.3.3 真空中尘粒污染的防止与净化56

4.2.1 半导体硅片制造工艺的特点60

4.2 制造半导体硅片的特殊性60

4.1 前言60

第四章 大规模集成电路工厂生产自动化和展望 〔今仲清治〕60

4.2.2 半导体器件和尘埃61

4.3 实现全自动化的途径62

4.4 单机自动化64

4.4.1 片盒到片盒方式64

4.4.2 局部联机64

4.4.3 接口标准化65

4.5 输送自动化66

4.5.1 输送系统的平面布置66

4.5.2 输送单位67

4.5.3 输送路线和输送设备67

4.6 设备发尘与防尘69

4.7 自动化和洁净室70

1.2 洁净室与建筑71

1.1 序言71

1.3 洁净技术的发展71

第二篇 大规模集成电路工厂洁71

第一章 洁净室建筑设计 〔市浦昭／神部千太郎〕71

净环境的设计及其实施71

1.4 洁净室的重要性72

1.5 洁净室的建筑设计72

1.6 分区72

1.7 建筑设计73

1.8 设计程序73

1.8.1 设计程序（1）73

1.8.2 设计程序（2）74

1.9 洁净室的建筑材料要法75

1.10 洁净室的地板、壁板、顶棚75

第二章 大规模集成电路工厂的洁净室方式 〔富所正时〕89

2.1 大规模集成电路工厂的特点89

2.2 洁净室的方式及其特点90

2.3 乱流洁净室的特点92

2.3.1 维持一定的正压92

2.3.2 内部环境管理94

2.3.3 送、回风口的设置95

2.3.4 换气次数与过滤器的组合95

2.4 垂直层流洁净室的特点96

2.4.1 高效过滤器框架系统的可靠性96

2.4.2 均匀气流的保证97

2.4.3 防止诱导现象99

2.5 隧道式洁净室的特点99

2.5.1 主体的形状99

2.5.2 支架的构造99

2.6.1 环境条件的保持102

2.6 开式海湾”型洁净室的特点102

2.5.3 辅助区的形状102

2.6.2 灵活性103

2.7 大规模集成电路工厂洁净室方式示例103

2.7.1 薄膜扩散工序103

2.7.2 光刻工序1105

2.7.3 光刻工序2105

第三章 超洁净空间的条件 〔桥本孝禧〕107

3.1 集成电路工厂对洁净度的要求107

3.2 对0.1μm1级的探讨107

3.2.1 0.1μm高效过滤器的效率107

3.2.2 大气中悬浮微粒子的粒径分布108

3.2.3 0.1μm1级洁净室的问题109

3.3.2 晶片上附着尘埃的来源111

3.3.1 通过高效过滤器的过滤空气产生的污染概率111

3.3 晶片上附着的尘埃111

3.4 超洁净空间的条件112

3.4.1 空气洁净技术的可行性112

3.4.2 检漏试验方法113

3.4.3 保持适当的气流组织114

3.4.4 高效过滤器上风侧的管理118

3.4.5 正压值的稳定保持119

3.5 适合于超大规模集成电路工厂要求的洁净室120

3.5.1 洁净室技术120

3.5.2 半导体制造设备122

3.5.3 操作人员122

3.5.4 材料和辅助设施122

4.2 自动控制的基础124

4.2.1 控制方式的特点124

第四章 空气调节方式和自动控制 〔大神龙几〕124

4.1 前言124

4.2.2 各种控制动作127

4.2.3 调节阀的选择129

4.3 各生产工序的条件131

4.4 空调系统和自动控制132

4.4.1 新风空调机控制132

4.4.2 光刻制版工序133

4.4.3 刻蚀工序135

4.4.4 扩散、离子注入工序135

4.4.5 装配工序136

4.4.6 热源系统137

4.4.7 节能系统137

4.5 结束语139

5.1 高效过滤器140

第五章 各种空气过滤器的特性与应用 〔上岛也〕140

5.1.1 性能规格141

5.1.2 构造142

5.1.3 滤纸143

5.1.4 捕集机理143

5.1.5 性能试验148

5.2 超高效过滤器148

5.3 低压力损失过滤器150

5.4 超高性能过滤器框架系统151

5.5 新风处理过滤器153

5.6 中间过滤器的必要性及其应用155

5.7 过滤器组合示例156

5.8 静电过滤器157

6.2.1 消音型高效空气过滤器161

6.2 洁净室设备组成及附件的概况161

6.1 前言161

第六章 洁净室设备组成及附属装置 〔松田弘一〕161

6.2.2 除盐雾过滤器163

6.2.3 空气吹淋室165

6.2.4 传递箱167

6.2.5 气闸室168

6.2.6 洁净工作台169

6.2.7 洁净隧道形式172

6.2.8 超精密温湿度控制小室174

6.2.9 局部冷却装置176

6.2.10 洁净室用的卫生设备181

6.2.11 排热回收装置182

6.2.12 微压差控制闸阀183

6.2.13 微压差传感器与压力计184

6.2.14 洁净服与工作鞋186

6.2.15 洁净室用地面回风口189

6.2.16 洁净室用照明灯具190

6.3 结束语192

第七章 生产过程中的排气及其处理设备 〔神子安雄／山田康雄〕194

7.1 排气系统的分类194

7.1.1 排出的主要气体种类195

7.1.2 排气系统的考虑195

7.2 排气管道的材料196

7.2.1 按排出的气体分类196

7.2.2 使用材料的特性197

7.3 管道施工上的要点197

7.4 防火，防爆措施202

7.5 排气处理设备的设计和注意事项202

7.5.1 其本的考虑方法202

7.6 束语203

7.5.2 处理装置必须具备的条件203

第八章 大规模集成电路工厂洁净室的节能 〔铃木正身〕205

8.1 大规模集成电路工厂节能的基本方法205

8.1.1 节能的必要性及重要性205

8.1.2 节能措施205

8.2 制造装置的发热量和负荷率以及对于发热的节能措施209

8.2.1 用于计算空调负荷的制造装置发热量的确定209

8.2.2 对于制造装置发热的节能措施209

8.3 减少送风用电量210

8.3.1 洁净室的送风用电量210

8.3.2 减少循环风量210

8.3.3 减少送风机的静压211

8.3.4 不同空调方式的送风用电量差别213

8.3.5 用风量控制的节能215

8.5 寒冷季节新风的利用217

8.4.3 效果217

8.5.1 新风利用系统的注意事项217

8.4.1 系统的目的217

8.4.2 系统的概述217

8.4 减少新风负荷217

8.6 其它方面的节能219

第九章 大规模集成电路工厂的防振措施 〔松下英二〕221

9.1 为什么忌讳振动221

9.2 主振源——影响避振设备性能的振动222

9.2.1 从外部传入建筑物内部的振动222

9.2.2 建筑物内沿着有振源的构造体传入设备的振动222

9.3 大规模集成电路工厂的振动允许值223

9.4 建筑物的防振措施226

9.4.1 防振原理226

9.4.2 建筑物外部振动及传播228

9.4.4 振动沿建筑物的各部分传递过程229

9.4.3 建筑物内部的振动与传播特性229

9.4.6 结束语230

9.4.5 减振装置的特性230

第十章 空气中悬浮粒子的测定技术 〔角间健二〕232

10.1 粒子计数器的种类及其特点232

10.2 洁净度的测定方法235

10.3 大规模集成电路工厂超洁净度的检测方法与存在的问题237

10.4 检漏试验方法与试验粒子240

10.5 1级及高于1级的高等级洁净度的测定242

第十一章 大规模集成电路工厂的电磁波干扰与防静电措施 〔关康雄〕244

11.1 电磁波干扰的现状244

11.1.1 厂房周围的电磁环境244

11.1.2 室内电磁环境245

11.2 防止电磁干扰的措施248

11.2.1 电磁干扰的传递途径及防止措施248

11.3.1 静电的发生250

11.3.2 静电故障250

11.2.2 抗干扰性250

11.3 静电故障250

11.3.2 静电放电与电磁干扰251

11.3.4 抗干扰性251

11.3.5 半导体与静电损坏253

11.4 静电故障的防止措施254

11.4.1 静电故障防止措施的评定254

11.4.2 静电故障的防止措施257

11.5 大规模集成电路工厂与电磁干扰、静电放电259

11.5.1 大规模集成电路工厂的选址条件259

11.5.2 防干扰措施的步骤260

1.1.2 超纯水制造系统的现状263

1.1 半导体工业用超纯水水质的展望 〔佐藤久雄〕263

1.1.1 前言263

第一章 超纯水系统及其管理263

第三篇 大规模集成电路工厂的辅助设施263

1.1.3 系统与水质标准264

1.1.4 结束语266

1.2 超纯水水质的评定技术 〔太田诚一／太田嘉治〕266

1.2.1 前言266

1.2.2 电阻率266

1.2.2.1 测定原理268

1.2.2.2 电阻率计、电导率计269

1.2.3 微生物、微粒子270

1.2.3.1 微生物270

3.2.2 晶片工序的废水271

1.2.3.2 微粒子271

1.2.4 无机物274

1.2.4.1 超微量分析274

1.2.4.2 原子吸收分光光度法276

1.2.4.3 离子色谱276

1.2.4.4 二氧化硅277

1.2.5 有机物277

1.2.6 溶解气体278

1.3 微粒子的动向与除去措施 〔太田嘉治〕280

1.3.1.1 原水中的微粒子280

1.3.1 纯水中的微粒子280

1.3.1.2 纯水中的微粒子282

1.3.2 微粒子的动态284

1.3.2.1 微粒子的计数问题284

1.3.2.2 微粒子的附着及再飞散286

1.3.2.3 微粒子对纯水装置的影响286

1.3.3 微粒子的除去287

1.4.1 纯水制备过程中的微生物289

1.4 微生物的动态与除去措施 〔土崎南〕289

1.4.3 微生物的测定290

1.4.2 纯水中微生物的繁殖290

1.4.3.1 活细菌数的测定291

1.4.4.1 反渗透装置292

1.4.3.2 总细菌数测定法292

1.4.4 纯水制造与微生物对策292

1.4.4.2 紫外线杀菌灯293

1.4.4.3 终端过滤器293

1.4.4.4 系统管理293

1.5 超纯水的制造方法 〔佐藤久雄〕294

1.5.1 概述294

1.5.2.4 游离氯的危害295

1.5.2.3 TOC的除去295

1.5.2.2 二气化硅的除去295

1.5.2.1 前处理的目的295

1.5.2 前处理设备工序295

1.5.3 一次纯水制造流程296

1.5.3.1 系统的一般构成296

1.5.3.2 反渗透装置297

1.5.3.3 真空脱气塔300

1.5.3.4 离子交换纯水装置301

1.5.3.5 紫外线杀菌灯（UV）302

1.5.3.6 超纯水制造流程305

1.5.4 超纯水水质的保持及分配流程307

1.5.4.1 超纯水与循环方式307

1.5.4.2 管道材料及施工308

1.5.4.3 系统构成材料的清洗309

1.5.5 超纯水设备的计量测试设备310

1.5.5.1 计量测试设备310

1.5.5.2 测试设备的设计注意事项311

1.6.2.1 日常管理312

1.6 系统的运行管理 〔星尾明则〕312

1.6.1 运行管理的特点312

1.6.2 日常及定期管理312

1.6.2.2 定期管理317

1.6.3 不定期操作320

1.6.4 预防和保养320

1.6.5 未来的运行管理321

第二章 化学药品的净化及其管理323

2.1 半导体工业用药品净化的展望 〔村久志〕323

2.1.1 前言323

2.1.2 目前药品净化问题的现状323

2.1.3 器件的亚微米化及对药品洁净度的要求325

2.1.4 结束语327

2.2.2 半导体制造过程所用的药品328

2.2.1 前言328

2.2 半导体工业所要求的药品质量 〔山下朝郎〕328

2.2.3 质量331

2.2.3.1 微量金属杂质334

2.2.3.2 微粒子334

2.2.4 污染源336

2.2.5 结束语338

2.3 使用药品的监定技术 〔森清人〕339

2.3.1 前言339

2.3.2 药品中微量金属的分析方法339

2.3.2.1 各种分析方法及其定量界限339

2.3.2.2 原子吸收分光光谱分析、发射光谱分析（ICP）的检测界限339

2.3.2.3 测定中的污染问题341

2.3.3 药品中微粒子的分析方法343

2.3.3.1 微粒子测定方法343

2.3.4 微粒子的组成分析348

2.3.5 结束语349

2.4 药品中微粒子的动态与除去措施〔村久志〕350

2.4.1 前言350

2.4.2 药品中的微粒子的微生物351

2.4.3 药品中的微粒子对大规模集成电路处理工艺的影响351

2.4.4 药品中的微生物对大规模集成电路处理工艺的影响353

2.4.5 药品中微粒子的除去与精密过滤器355

2.4.6 结束语358

2.5 半导体工业用药品的自动供给装置 〔齐藤次男／ 田利男〕359

2.5.1 前言359

2.5.2 采用药品自动供给装置的优缺点359

2.5.2.1 优点359

2.5.3.1 药品自动供给装置360

2.5.3 药品自动供给装置及系统360

2.5.2.2 缺点360

2.5.3.2 设计施工中的注意事项363

2.5.3.3 装置设置的场所363

2.5.3.4 目前的施工状况364

2.5.3.5 今后的药品自动供给装置及系统364

第三章 半导体工厂的废水处理和水的回收365

3.1 废水处理及水回收的现状 〔高士居忠／加藤勇〕365

3.1.1 前言365

3.1.2 高浓度废水的处理366

3.1.2.1 废水的种类及处理方法366

3.1.2.2 废水的处理方法366

3.1.3 水回收368

3.1.3.1 低浓度废水的回收处理368

3.2.1 前言370

3.1.4 结束语370

3.2 废水水质和辨别方法 〔水庭哲夫〕370

3.1.3.2 封闭处理370

3.2.2.1 晶片制造工序371

3.2.2.2 集成电路制造过程371

3.2.3 废水的分类方法373

3.2.3.1 废水分类373

3.2.3.2 监控分类374

3.2.4 结束语376

3.3 废水处理系统的计划 〔本俊／下山敏昭〕377

3.3.1 前言377

3.3.2 个别处理技术377

3.3.2.1 氟处理377

3.3.2.2 有机物处理380

3.3.2.4　硅研磨废水处理384

3.3.2.3 酸碱处理384

3.3.2.5　过氧化氢、砷、铬酸处理385

3.3.2.6　污泥脱水处理387

3.3.3　废水处理系统规划实例389

3.3.4　结束语390

3.4　废水回收系统的规划 〔矢部江一〕391

3.4.1　前言391

3.4.2　废水回收系统规划的基本知识391

3.4.2.1　废水回收的经济性391

3.4.2.2　废水的回收方式392

3.4.3　废水回收系统的组成395

3.4.3.1　活性炭吸附塔395

3.4.3.2　离子交换装置396

3.4.3.3　反渗透膜装置400

3.4.3.4 紫外线氧化处理装置402

3.4.3.5　超过滤装置404

3.4.4　废水回收系统的规划实例406

3.4.4.1 研磨废水的回收406

3.4.4.2　含氟废水的回收406

3.4.4.3 低浓度混合废水的回收408

3.4.4.4 封闭系统411

3.4.5结束语411

第四章　高纯度气体及其管理　〔高市侃〕412

4.1 高纯度气体的质量要求及评定方法412

4.1.1 半导体用气体的种类和质量标准412

4.1.2　高纯度气体的评价方法416

4.1.3　高纯度气体分析所存在的问题418

4.2　气体中杂质的动态及其除去措施426

4.2.1 杂质对半导体器件的影响426

4.2.2　气体中杂质的活动状态428

4.2.3　除去气体中 杂质的措施429

4.3　高纯度气体的制造方法430

4.3.1 无机气体430

4.3.2　氟隆气体431

4.3.3　硅烷类气体433

4.3.4 卤化物434

4.3.5　氢化物435

4.4 高压储气瓶内气体的有关问题436

4.4.1　气体的灌装436

4.4.2 高压储气瓶内壁的特殊处理437

4.5　气体的安全性438

4.5.1 危险性气体的分类439

4.5.2　高压储气瓶的使用441

4.5.3　气体的使用443

4.5.4　气体的防漏措施444

1.2　洁净室管理组织449

1.1　前言449

第四篇 大规模集成电路工厂的管理449

第一章 洁净室管理概要 〔浅田敏媵〕449

1.3　洁净室的管理项目和标准451

1.3.1　粉尘微粒的污染机理451

1.3.2　管理项目的选定452

1.3.3　高效过滤器的管理452

1.4　“洁净室运行管理指南”（JACA—No.14A—1984）455

1.4.1 前言455

1.4.2　适用范围455

1.4.3　用语的意义456

1.4.4　洁净室操作人员的注意事项456

1.4.5　洁净室用工作服的管理项目456

1.4.6　洁净室的管理项目457

1.5　洁净室内的发尘源458

1.4.7　结束语458

1.6　洁净室的运行监测464

1.6.1 前言464

1.6.2　监测的目的和方法464

1.7　洁净室的防灾466

第二章　操作人员的活动及发尘量 〔浅田敏媵〕469

2.1　操作人员的各种不同动作的发尘量469

2.2　操作人员的动作与空气流型及分布474

2.3　操作人员的生理负担问题474

2.4　操作人员吸烟的影响476

2.5　操作人员化妆的影响477

第三章　洁净室用洁净工作服及其管理 〔浅田敏媵〕485

3.1 对洁净工作服的性能要求485

3.2　洁净工作服的衣料488

3.3　洁净室用工作服的发尘490

3.4　洁净工作服的清洗管理494

3.5.1 前言496

3.5.2　实验概况496

3.5.3　实验方法和样品496

3.5　洁净工作服的现场管理496

3.5.4　结果与考察502

3.5.5　结束语503

第四章　洁净室的清扫管理〔浅田敏媵〕504

4.1 前言504

4.2　洁净室构造材料的老化和发尘504

4.3　洁净室的清扫次数和清扫方法505

4.4　洁净室的清扫工具506

5.1　改建设计及施工特点508

5.2　建设初期设计上的问题508

第五章 洁净室改建设计及施工注意事项 〔佐藤宇昭〕508

5.2.1　建设初期设计上的考虑点509

5.2.2　洁净室设备的灵活性509

5.3　改建设计及施工方法510

5.3.1 改建设计及施工的程序510

5.3.2　改建设计、施工的方法及其注意事项510

5.4　具体示例514

5.4.1　更换过滤器的要领514

5.4.2　光刻室排风管道施工517

5.4.3　刻蚀室的风管及配管施工517

5.4.4　轻质隔墙穿洞的注意事项519

5.4.5 电动工具的使用注意事项520

5.4.6 装置的冷却水管施工520

5.4.7　空调开始运行时的注意事项520

5.4.8　工作人员的教育资料521