空氣潔凈度對成品率的影響
每一種精密產(chǎn)品需要什么樣級別的潔凈環(huán)境，這是一個很復(fù)雜的問題，將由工藝上的很多因素諸如方法、工具、設(shè)備、純水、純氣、化學(xué)試劑、加工次數(shù)以及主持工藝的人等綜合決定。不僅傳統(tǒng)的微粒污染要控制，而且所謂分子態(tài)污染對關(guān)鍵表面的影響也越來越引起人們的重視，特別是對于256M以上的集成電路，生產(chǎn)車間的空氣成分已差不多成為和微粒同等重要的監(jiān)控對象。
分子態(tài)污染包括分子級的金屬成分如Na、K、Zn、Al、Fe等，也包括氣相化學(xué)污染。由于現(xiàn)在大部分國家還沒有分子態(tài)污染的標(biāo)準(zhǔn)，目前微粒的影響仍然是潔凈室污染控制最基本的問題。本節(jié)只討論空氣含塵濃度對成品率的影響。不過一件產(chǎn)品因落上塵粒而造成的疵病的幾率，卻是隨著空氣含塵濃度、產(chǎn)品暴露面積和時間的減少而減小。當(dāng)然，對產(chǎn)品起直接作用的是能和產(chǎn)品表面接觸到的微粒。所以就要研究：
(1)空氣中的灰塵微粒通過什么途徑和產(chǎn)品表面接觸？沉積在表面的機會多大或者數(shù)量多少？
(2)這種微粒在表面的沉積密度和造成疵病的幾率的關(guān)系怎樣？
關(guān)于第一個問題，第六章中已討論過，并在第九章中繼續(xù)討論，這里就著重討論第二個問題。
由于灰塵微粒在空氣中是隨機分布的，它的沉積也是隨機的，在一定空氣含塵濃度條件下，經(jīng)過一定的時間，在一定的面積上只能沉積一定數(shù)量的微粒，譬如在Im2面積上th總共沉積了10萬粒微粒，則平均的單位沉積密度就是10粒/(cni2．h)。但并不是每lcmz面積上都沉積了10?；覊m，有的多一點，有的少一點。
在灰塵隨機分布的情況下，在一定大小表面上，沉積1?；覊m微粒的機會是一定的。沉積2?；覊m微粒的機會雖不同于沉積1粒微粒的機會，但也是一定的。沉積理粒微粒也是如此，這就是沉積不同粒數(shù)微粒的概率應(yīng)該服從二項分布。正如在第一章中講過的，如果把這種沉積表面分得較小，而本來這一空間的微粒數(shù)不大，單位沉積密度較小，就可以用普阿松分布近似計算這種灰塵微粒沉積的概率。
以集成電路為例，在一個直徑為3cm的硅片上，有許多圖形，每一個圖形的面積即所謂芯片面積，芯片面積和其上的元件個數(shù)已如表7-8所列。隨著硅片直徑越大，則可集成的元件也越多，現(xiàn)在硅片已達(dá)30cm且正向40cm發(fā)展，所以芯片面積也將進(jìn)一步增大。超大規(guī)模集成電路的芯片面積已從當(dāng)初的40～5 0rrirr12提高到幾百上千平方毫米。
集成電路上的元件與元件之間為金屬線所連接，而整個電路又是由多層這樣的聯(lián)線形成的復(fù)雜的電路網(wǎng)，圖7-9就是這種聯(lián)線的放大照片，而從進(jìn)一步放大的圖上可以看出這種多層結(jié)構(gòu)：上面是鋁線，下面是鉬線，兩線之間是絕緣的。所以，只要有1?；覊m落在這個復(fù)雜的線路網(wǎng)或者元件上面的任何一點形成斷路或短路，或造成圖形缺陷，則整個電路的作用就被破壞，這一片芯片就報廢了。
