如何解决半导体生产中产生的静电?

发布时间:2023-01-05  

随着元件的高集成化、高速化和低电压化,诸如半导体设备以及显示设备、硬盘之类的电子元器件,以及包含有这些电子元器件的电子设备比以前更容易受到静电的影响。半导体制造过程中产生的静电所引发的各种障碍,是导致产品可靠性和良率降低的主要因素。

假设非导体原材料以及设备、备件已因流动或摩擦而产生静电。如果在这个带电物体附近有一个未被接地的非接地导体(浮动导体),则会在这个非接地导体上发生一种称为感应起电的现象。之前一直是电中性的导体受到附近带电物体的影响,变成仿佛正在产生静电的状态。具体而言,如果非导体带正电,则附近未接地导体的非导体侧会带负电,而其另一侧则会带正电。也可以说是导体中的电子被带电物质吸引,使得导体中的一部分电荷被极化。导体被感应起电的状态非常危险,会发生放电以试图中和极化电荷。在现场,这种未接地的导体往往是人体,而应对措施是将人体接地,即也就是具有导电性的鞋和地板。

在半导体制造过程中,静电的预防和控制是必要的。如果不进行静电的预防和控制,则会发生诸如微粒污染,半导体因静电放电损坏以及相关设备停机等问题。针对半导体生产过程中的静电预防和控制方案包括:接地,静电耗散材料和空气电离中和离子。为了适应半导体行业快速发展带来的要求,静电耗散材料和空气电离器也在不断变化。

在半导体生产领域,都无法完全消除静电的负面影响,就算进行静电防护,也很难保持高水准的产品质量和成品率。但如果缺少静电控制,微粒污染,静电放电损坏和设备故障,这些问题在硅基片、光掩模的制造中,半导体前段洁净室内以及包括组装、封装以及最后测试和运送领域的后段制程中都可能随时发生,严重影响半导体产品的质量。

由 DGIST 能源科学与工程系 Ju-Hyuck Lee 教授领导的研究团队开发了一种使用摩擦纳米发电机的静电预防技术。这项研究的结果通过扩大摩擦纳米发电机的应用范围,促进了具有商业化潜力的改进和更有效的静电预防。

和小型电子元件的最新发展增加了对静电预防的兴趣,因为对小型元件的静电损坏会导致缺陷率增加。目前,企业组合使用各种防静电产品,例如有线接地腕带、防静电垫、鞋子和负离子发生器。然而,这些方法导致设备成本增加和操作不便。因此,需要一种有效且简单的静电预防方法。

研究小组专注于静态条件的原因。人体通常是静止的,因为当两者接触时身体和物体之间存在电位差。

在最近对材料之间的摩擦电系列的研究中发现了这种电势差的原因。由于人体皮肤处于摩擦电系列的正极一侧,当它接触到通常使用的物体(如鞋子和衣服)时会带上正电,从而使身体电位急剧升高至正极,从而产生静电。研究团队的测量结果显示,步行约10 s后,人体电位增加了100 V以上。

作为解决方案,开发了一种将负电荷传输到身体的方法。使用摩擦纳米发电机,可以将通过身体运动(例如步行)产生的物理能量转化为电能。整流器为身体提供负电荷。研究小组观察到身体的电位下降到负值。

该团队还证实,人体电位下降的速度根据摩擦纳米发电机的输出(电压、电流和电荷)以及放电器的类型和表面积而变化。使用上述变量,将带有适当摩擦纳米发电机的静电预防系统应用于鞋底。因此,防止了身体电位的增加。这比市场上现有的无线防静电腕带要有效得多。

DGIST 能源科学与工程系 Ju-Hyuck Lee 教授表示:“这项研究提供了一种具有高商业化潜力的高成本效益方法,与现有的静电预防相比,有望有效地防止静电,而不会给工作带来不便。”

文章来源于:21IC    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    ,规划建设智能光电传感器研发中试平台、非制冷红外焦平面芯片技术改扩建、静电吸盘国产化和通用高性能密码芯片等项目。项目于2020年1月开工建设,目前已完成厂房建设、净化装修、设备搬入、工艺......
    产的高纯耐腐蚀陶瓷涂层作为部件表面保护层在集成电路刻蚀设备和CVD设备中具有广泛的应用,服务对象既包括半导体设备腔体内衬、钟罩、静电吸盘、气体分配盘等关键零部件,也包括LCD和OLED设备腔体中的陶瓷板、内壁版、上部电极、下部电极等重要零部件。 该项......
    30分钟后)。   HRC05系列提供短路、电弧、过载和过温保护电路以及远程开/关功能,以确保设备及其安装应用的安全。主要应用包括质谱、电泳、静电吸盘、探测器、电容器充电、扫描电子显微镜(SEMs......
    30分钟后)。   HRC05系列提供短路、电弧、过载和过温保护电路以及远程开/关功能,以确保设备及其安装应用的安全。主要应用包括质谱、电泳、静电吸盘、探测器、电容器充电、扫描电子显微镜(SEMs......
    30分钟后)。   HRC05系列提供短路、电弧、过载和过温保护电路以及远程开/关功能,以确保设备及其安装应用的安全。主要应用包括质谱、电泳、静电吸盘、探测器、电容器充电、扫描电子显微镜(SEMs......
    生产重于泰山,在生产经营的过程中,静电容易产生爆炸、火灾等安全隐患。在本次工业和信息化步新批准的1036项中,针对不同应用场景的静电消除标准细化落地。在新增的111项电子行业标准中,安平静电参与了《管道在线液体静电......
    还有其他网络吗? 目前车辆网络包括CAN、LIN、FlexRay、MOST和新的车内以太网。CAN-FD和车内以太网在更复杂和集成的汽车功能方面越来越受欢迎。 意法半导体的CAN保护可以在任何CAN节点......
    没有按照合理的设计电路,导致杂音等现象。 从电路板来分析,控制板有很多对外接口,而且每次使用都会有插拔现象,数据接口由于人体静电导致的机器复位或者不能工作是主要原因。以下根据各种接口来推荐设计电路,保证可靠安全,有......
    元器件的领先供应商,一直致力于丰富贴片压敏电阻系列的产品线。本期推文将通过实际应用案例阐述ESD侵入设备时会引发的故障,并给出基于贴片压敏电阻的ESD防护对策。 贴片压敏电阻是一种主要基于氧化锌材料的陶瓷半导体......
    方法中,未规定测量静电容的标准方法。若采用谐振法、交流电桥法等常用方法来测量静电容,会增加整个测量系统的复杂性,并且对谐振频率的测量产生不利影响。本课题提出了一种基于π网络零相位法的测量石英晶体静电......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>