最後更新:2026年10月8日晶圓廠・廠務設施晶圓廠廠務設施(廢氣處理・超純水・化學品供應)中國大陸:感应起电(静电感应)

感應帶電(靜電感應)是什麼

Electrostatic Induction

感應帶電(靜電感應)是指將帶電物體靠近導體時,即使沒有接觸,導體內的電荷也會產生偏移的現象。在偏移狀態下碰觸接地物就會放電,成為破壞元件之 ESD 損壞的原因。在工廠中是 CDM 損壞的重要原因,對策為接地、排除絕緣物以及用離子風扇中和。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

感應帶電(靜電感應)是指將帶電物體靠近導體時,即使沒有接觸,導體中的電荷也會被吸引或排斥,使靠近的一側與遠離的一側偏向相反電荷的現象。在半導體工廠中,放在帶電的承載盤、樹脂零件或人體附近的元件與晶圓會發生感應帶電,在此狀態下碰觸接地物時便會放電而破壞元件(ESD 損壞)。

感應帶電時,導體整體的電荷總和不變,只是產生偏移。然而,處於偏移狀態的導體只要瞬間接地,就只有其中一側的電荷會逸散;之後再使其遠離帶電物,導體上便會殘留未逸散那一側的電荷而帶電。像這樣不必直接摩擦也會帶電,正是感應帶電的特徵,也是不易察覺的帶電原因。

CDM(元件帶電模型)是 IC 靜電破壞模型的其中1種,模擬封裝或導線架在帶電或感應帶電的狀態下,接腳碰觸設備金屬部位等而瞬間放電的現象。在自動化程度高的工廠中,比起人體放電(HBM),搬運中元件的帶電與放電(CDM)所造成的損傷更容易成為問題。

對策的基本做法是:不在元件或晶圓附近放置容易帶電的絕緣物;將工作檯、地板、作業人員與治具接地以導走電荷;以及用離子風扇(ionizer)向空氣中供應離子,中和絕緣物的帶電。導體只要接地就能導走電荷,但絕緣物即使接地電荷也無法逸散,因此需要以離子風扇中和。

在製程中,以純水清洗晶圓、旋轉乾燥、膠帶剝離等也會產生帶電,可能吸附微粒或破壞閘極氧化層。靜電管理依循 ANSI/ESD S20.20 或 IEC 61340-5-1 等標準進行。

感應帶電(靜電感應)的常見問題

感應帶電與摩擦帶電有什麼不同?
摩擦帶電是2個物體互相摩擦,或接觸後分離時電荷轉移所產生的帶電。感應帶電則是只要附近有帶電物體,未接觸的導體中的電荷就會產生偏移的現象。偏移的導體只要瞬間接地,其中一側的電荷就會逸散而真正帶電,因此具有未接觸卻帶電、不易察覺的特性。
如何防止感應帶電?
基本做法是:不在元件附近放置容易帶電的樹脂等絕緣物;將工作檯、地板、作業人員與治具接地;以及用離子風扇向空氣中送出離子,中和絕緣物的帶電。導體只要接地電荷就會逸散,但絕緣物即使接地電荷也無法逸散,因此需要以離子風扇中和。

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