クリーンルームにおける静電気の危険性
1. 静電クーロン力
Under the action of electrostatic Coulomb force, adsorbed dust and dirt cause increased leakage or short circuits in components, damaging performance and significantly reducing yield and reliability. For example, when the dust particle size is >100μm、アルミ線幅約100μm、酸化皮膜厚さ50μmで最もスクラップになりやすい製品です。現在では、ワイヤーの直径が細くなり、酸化膜が薄くなっているため、非常に小さな塵粒子でもコンポーネントに損傷を与える可能性があります。これは、エッチング、洗浄、フォトリソグラフィー、スポット溶接、パッケージングなどのプロセス中によく発生します。
2. 静電気放電 (ESD)
(1) 部品の絶縁酸化皮膜が破壊され、線間のリードが焼けたり溶けたりする。人体が 10KV (100PF) の静電気を帯びてデバイスのピンに触れると、ESD が発生します。グランドへの瞬間的なパルス放電電流は、ピーク 20A (10 ～ 100 秒) に達することがあります。これは壊滅的なものであり、Lsi や Vlsi などの高密度、細径、薄膜の SiO2 デバイスだけでなく、一般的な IC や MOS デバイスにもダメージを与えます。-一般にデバイスの絶縁ゲートSiO2膜の耐圧はE=(5-10)×106V/cmです。 SiO2 膜厚が 1000 の場合、デバイスの入力端子に 50V ～ 100V 以上の静電圧が印加されると破壊の原因となります。人体が 50V または 100V を超える静電気を帯びることは非常に一般的です。
(2) ノイズや電磁障害の原因となる
ESD- によって引き起こされる EMI には、回路内の数ボルトのエネルギーに相当する鋭いピークと強い信号があります。周波数が数 MHz、さらには数百 MHz にわたる強力なノイズは、コンポーネントに損傷を与え、機器やセンサーの誤動作を引き起こし、さらには機器のクラッシュを引き起こす可能性があります。 ESD- による EMI も、誤った信号入力やラッチアップ現象を引き起こす可能性があります。-。たとえば、クリーンルームでウェハの EMI シールドがスチール製トロリーに置かれている場合、ウェハからの ESD はインダクタンスを介してトロリーに伝達されます。ホイールは絶縁されているため、EMI の拡散によりウェーハ処理装置がクラッシュする可能性があります。
(3) 人体への感電
ESD人体静電気放電ボール
人体への ESD または人体への ESD が人体の感電限界電流を 5mA 以上超えると、人はさまざまな有害な感覚を経験し、精神的苦痛やスタッフの操作ミスを引き起こします。
多大な努力にもかかわらず、半導体、フラットパネルディスプレイ、オプトエレクトロニクスなどのクリーンルームにおける静電気の問題は、依然として生産の安全性と製品生産量、製造コストと効率、製品の品質と信頼性に影響を与えています。外国の産業専門家は、米国における静電気による年間平均製品損失は8-33%であると推定しており、米国における静電気によるエレクトロニクス産業への年間損害は100億ドルに達すると推定する人もいます。 1980年代に日本は廃棄された電子製品を分析し、ESDによる損失が3分の1を占めていることを発見した。私の国の半導体、フラットパネルLCD、およびオプトエレクトロニクス産業は比較的遅くスタートしましたが、静電気放電(ESD)の危険は依然として頻繁に発生し、その結果、歩留まりが低くなります。銀行、証券会社、機密データベース、監視センター、配電室、およびその他の同様の環境では、ESD は簡単に干渉やデータ損失を引き起こし、さらに深刻な状況につながる可能性があります。