靜電在自然界幾乎是無(wú)所不在，靜電的產(chǎn)生主要來(lái)自于摩擦。最經(jīng)典的塑料摩擦起電，就是大家都熟知的將塑料筆在頭發(fā)上摩擦后去吸引碎紙屑這個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
半導(dǎo)體制造極易受到誤操作和污染的影響，對(duì)其保護(hù)和潔凈度的控制始于晶圓廠并延伸至實(shí)際應(yīng)用中，抗靜電塑料在其中發(fā)揮重要作用。
一、抗靜電塑料的半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用
1、靜電對(duì)半導(dǎo)體的危害
芯片的整個(gè)制程中，芯片產(chǎn)品（特別是集成度高或小尺寸的芯片產(chǎn)品）以及晶圓均對(duì)靜電敏感，容易受到相關(guān)設(shè)備或工具的靜電損傷；
半導(dǎo)體的光刻對(duì)塵埃特別敏感，在曝光工序時(shí)，無(wú)論是在晶片上還是在防護(hù)罩上的任何級(jí)別的塵埃都能引起管芯圖形的失效。而在外延生產(chǎn)工序中，晶片表面沾染塵埃，其后果可能是工序生長(zhǎng)率的偏離、不完美，晶粒的生長(zhǎng)或晶體結(jié)構(gòu)錯(cuò)位。
2、抗靜電塑料的作用
顧名思義，抗靜電塑料的作用就是在半導(dǎo)體制程中防止靜電產(chǎn)生，有助于防止顆粒污染并提高晶圓搬運(yùn)、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移的可靠性。抗靜電塑料廣泛應(yīng)用于制作晶圓盒/載具、光罩盒、晶圓梳、夾具、托盤、 真空吸筆以及潔凈室廠房的建造等。
1、塑料的抗靜電方法
塑料具有較高的電阻率和良好的電絕緣性，絕大多數(shù)的塑料都是電絕緣材料，但易因摩擦或其他原因帶上靜電，導(dǎo)致吸塵、放電等。
目前有許多種方法被用來(lái)降低塑料的電阻，主要是表面處理和添加導(dǎo)電性物質(zhì)兩種方法。最常使用的方法就是在內(nèi)部或表面添加抗靜電劑，降低塑料表面電阻，賦予其抗靜電性能。
2、抗靜電劑的作用
凡是能降低塑料表面電阻、防止發(fā)生靜電堆積的材料都叫做抗靜電劑。抗靜電劑在塑料加工和使用過(guò)程中，會(huì)遷移到塑料制品的表面，形成一層抗靜電劑層，加快靜電荷的“泄漏”。
抗靜電劑是一種表面活性劑，它由親水基因和憎水基因兩部分組成，其作用如下:
1) 在塑料表面形成平滑的抗靜電劑分子層，可減少摩擦，從而減少靜電的產(chǎn)生。
2) 塑料表面的抗靜電劑分子層有一定的導(dǎo)電性，可以使靜電迅速“泄漏”。
3) 抗靜電劑分子本身帶有電荷，可中和電荷，消除靜電。
| 種類 |
結(jié)構(gòu) |
主要成分 |
| 陽(yáng)離子型 |
季銨鹽、季磷鹽、季硫鹽 |
親油：?jiǎn)瓮榛⒍榛?/p>
陽(yáng)離子型：鹵素、過(guò)氯酸、有機(jī)酸
|
| 非離子型 |
多元醇又多元醇酯 |
親油基:單烷基、二烷基
多元醇:丙三醇、山梨糖醇、環(huán)氧乙烷、多元醇
|
| 聚氧化乙烯加成物 |
親油基:烷基胺、烷基酰胺、脂肪醇、烷基酚
|
| 兩性離子型 |
內(nèi)銨鹽 |
陰離子基:胺、烷基咪唑林 |
| 丙胺酸鹽 |
陽(yáng)離子基:碳酸、磺酸 |
| 陰離子型 |
磷酸鹽 |
親水基:脂肪醇、聚氧化乙烯加成物
|
| 高分子型 |
聚丙烯酸衍生物 |
親水性：季胺、磺酸、碳酸 |
1)在成型溫度下穩(wěn)定不分解、不揮發(fā)、不變色；
2)不降低或不顯著降低塑料制品的性能，不與塑料中的其它成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
3)不過(guò)分向表面滲透，防止出現(xiàn)發(fā)粘噴霜現(xiàn)象，耐久性好；
4)不影響或顯著影響塑料制品的二次加工性，如電鍍、印制、噴涂、焊接等；
5)無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒；
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)）：抗靜電塑料在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用
