在整個半導(dǎo)體制造過程中，微粒污染、靜電放電損壞以及與此相關(guān)聯(lián)的設(shè)備停機，是靜電帶來的三大問題。

靜電的產(chǎn)生機制

靜電是指物體帶有不平衡的正電荷或負電荷狀態(tài)。在半導(dǎo)體制造過程中，靜電主要產(chǎn)生于兩種不同材料之間的接觸或摩擦過程中。當(dāng)兩種材料分離時，電子從一種材料轉(zhuǎn)移到另一種材料，導(dǎo)致其中一個物體帶正電荷，另一個帶負電荷。這種不平衡的電荷狀態(tài)就是靜電的基本形式。接觸程度（壓力，切向和法向平整度）越高，電荷轉(zhuǎn)移就越大。半導(dǎo)體工廠里，具有大能級差（電負性或費米能級）的材料被廣泛應(yīng)用，如特氟隆（Teflon）和p摻雜的硅。

靜電放電的危害

靜電放電是一種快速的電荷轉(zhuǎn)移過程，主要發(fā)生在處于不同電位的兩個物體之間。在半導(dǎo)體制造過程中，靜電放電可能導(dǎo)致光掩模和產(chǎn)品損壞，進而影響器件的質(zhì)量和可靠性。尤其在封裝、組裝和測試階段，靜電放電可能給器件帶來嚴(yán)重的損害，甚至使得大量產(chǎn)品在損壞被察覺之前已受影響。此外，靜電放電還會對制程設(shè)備造成危險，釋放的能量以無線電波的形式傳播，可能干擾其他設(shè)備的正常運行，導(dǎo)致停機、意外操作等問題的發(fā)生

器件損壞：靜電放電可以對半導(dǎo)體器件造成直接損害。當(dāng)靜電放電發(fā)生在半導(dǎo)體器件表面或周圍時，可能會導(dǎo)致器件閃爍、失效或性能下降。

產(chǎn)品質(zhì)量問題：靜電放電會導(dǎo)致產(chǎn)品表面沾染微粒以及缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。尤其對于高潔凈度要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品而言，靜電放電可能導(dǎo)致產(chǎn)品無法達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

安全隱患：在半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備中，靜電放電可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸等安全隱患。靜電放電釋放的能量足以引燃易燃氣體或粉塵，給生產(chǎn)現(xiàn)場帶來嚴(yán)重風(fēng)險。

設(shè)備損壞：大功率靜電放電可能導(dǎo)致設(shè)備故障或停機。設(shè)備內(nèi)部元件受到靜電放電影響時，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、故障甚至短路，影響生產(chǎn)進程。

因此，有效控制靜電生成和靜電放電至關(guān)重要。通過采取合適的靜電消除措施和設(shè)備保護措施，可以有效減少靜電帶來的危害，確保半導(dǎo)體生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。




審核編輯：劉清