微纳加工平台培训知识

微纳加工平台培训主要对以下几方面做知识普及：超净间、清洗间、化学品和常用设备。

1. 超净间

超净间是指¹将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而特别设计的房间。超净间例图²如下：

超净间内部空气质量等级按照 GB5007S-2001 规定，分为一至九级，等级数越低，空气中颗粒含量越少。上图中室内空气质量等级目测为六级左右。

1.1 进入要求

超净间内环境非常干净，进入时需要一定的防护措施。主要有：

• 一次性手套
• 一次性口罩
• 一次性头套
• 超净帽
• 超净服
• 超净鞋

超净服例图穿搭³如下：

穿戴完成防护措施后，进入超净间前需要首先进入风淋室。风淋室内产生大风，吹去衣服表面残留灰尘。完成后，即可进入超净室。

1.2 室内分区

超净间内主要分为黄光区和普通区。黄光区用于做芯片的光刻工艺，这是因为在光刻过程中使用到的光刻胶会在普通光照下发生曝光，因此一般选用黄光作为光刻区域内的照明光源。其它诸如镀膜和刻蚀等设备放置在普通区内做芯片工艺，普通区内选用正常白光作为区域内照明光源。普通区见超净间例图²。

黄光区例图⁴如下：

亲测待在黄光区内 4 个小时，视觉感觉良好，眼睛不会产生太多不适感。

2. 清洗间

清洗间内会使用到各类有机或无机溶剂对芯片进行清洗操作。清洗间内分为有机清洗间和无机清洗间。清洗间产生的废弃化学品需要在对应废液桶分类回收。清洗间例图⁵如下：

清洗间内也有超声波清洗机用于清洗芯片。

2.1 使用要点

清洗间内使用各类化学溶剂存在安全风险，需要做额外的身体防护措施，如：眼部和面部。对于放置在公共位置上的溶液瓶需要贴上明确标志，指示溶液名称和所属对象等信息。

3. 化学品

在进行微纳加工实验过程中使用到的化学品，多数对人体有害。化学品会通过三个途径对人体产生危害，吸入、食入和皮肤接触。对于三个途径下对人体产生的危害都有对应的应急措施。

3.1 化学品分类

化学品主要分为，酸类、碱类、盐类、有机物（醇类、酮类、醚类、烯类、酯类）、其他。对应类别下都有常用化学品及其使用特性。

MSDS（Material Safety Data Sheet ）也即化学品安全说明书，该网站⁶中可以查阅到对应化学品的安全技术说明书。每份说明书中包括对该化学品十六部分的介绍信息。氢气 MSDS 例图⁷如下：

十六部分的介绍信息对化学品的特性、存放和防治等方法进行了详细介绍。

4. 常用设备

在微纳加工平台进行芯片生产过程中，常用设备包括：

• 光刻机：掩膜版图形转移到硅片表面的光刻胶上
• 电子束镀膜：硅片表面镀金属
• PECVD：硅片表面沉积SiO2
• 深硅刻蚀：硅片表面大深度刻蚀
• 键合设备：硅片和其他硅片的化学键键合
• 切割设备：硅片切割为多片芯片
• 台阶仪：检测芯片表面镀膜厚度和均匀性
• 金相显微镜：检测芯片表面金属形貌
• 超声波清洗机：用机械振动清洗芯片表面杂质

平台内的多数设备价值不菲，维护成本较高，因此用户的使用费用也较高。如光刻机的使用费用为800元/小时，如若算上其他设备的使用，并且芯片的生产工艺也较为复杂的话，单次生产过程或许会花费到 5000 ~ 10000 元。

5. 参考文献

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1. 超净间 ——— 百度百科 ↩︎

2. 超净间例图 ↩︎ ↩︎

3. 超净服例图 ↩︎

4. 黄光区例图 ↩︎

5. 清洗间例图源于某微纳加工平台 ↩︎

6. http://www.somsds.com ↩︎

7. 氢气 MSDS 例图 ↩︎