半導體芯片廠使用的過濾器

     半導體芯片廠使用的過濾器 

　　當今，半導體芯片廠對生產環境空氣潔凈度最挑剔，對空氣過濾器的要求也最苛刻。粘在芯片上的粉塵可能造成斷路、短路而直接影響成品率。 
　　衡量芯片集成度的指標之一是“線寬”，即集成電路上導線的寬度。在線寬以微米計算的年代，制造環境對粉塵粒徑的限制是小于線寬的1/10，隨著線寬不斷變小，1/10之說又變成了1/4、1/2。2002年，普通微機中P4處理器的線寬縮小到了0.13μm，此時任何粉塵都可能損害電路，粒徑與線寬的傳統比較過時了。 

　　芯片廠傳統的通風形式是“大循環”，車間的整個天花板上布滿無隔板高效過濾器，整個地面為回風柵板?，F在芯片廠有些車間使用自帶風機的高效過濾裝置（FFU，FanFilter Units）。大循環和FFU兩種形式都能達到足夠的潔凈度，只是在運行管理和能耗上有所差異。 

　　能擠進芯片廠的高效過濾器和FFU都要經過逐臺掃描測試。芯片廠認為，傳統檢驗方法用的試驗粉塵本身就是污染源，所以芯片廠不買鈉焰法和DOP法的帳。 
　　空氣中的海鹽離子是所有電子工業的大敵，但海鹽粉塵的顆粒比較大，普通過濾器就能將其清除。有人說電子工業的理想地點應該遠離海岸，可國內芯片廠就建在了經濟發達的沿海地區，在過濾器上多花點錢就是了。
 
　　芯片廠特別在意過濾器上可能的微量揮發元素。近幾年出現了聚四氟乙烯PTFE纖維高效過濾材料，這種材料沒有揮發物，但它帶靜電，過濾后的空氣要進行電中和以消除空氣中的離子，少了個隱患，多了個麻煩。目前PTEE高效濾材的價格偏高，絕大部分高效過濾器仍使用傳統的玻纖濾紙。高效過濾器上可能的揮發物主要來源于制造過程中使用的粘結劑、清洗劑、試驗粉塵、輔助材料、為芯片廠供貨的過濾器廠商要在避免微量揮發物上下些功夫。 

　　但當芯片的線寬小到0.5μm時，人們發現空氣中的化學污染物成了影響成品率的主要危害，于是，后建的芯片廠空調系統中普遍配置了化學過濾器。芯片廠說的化學過濾器就是活性炭過濾器，它的原理和制造工藝并不復雜。 

　　化學污染物的來源有：室外空氣、工藝本身、人、裝修材料。多數情況下，設計師和現場人員也說不清污染物的種類和濃度，因此，芯片廠用的化學過濾器應具有兩個特點：廣譜吸附性能、足夠多的活性炭材料。所謂廣譜吸附就是對什么都能多少吸附些，能有這種功能的就是最傳統的、最便宜的、微孔尺寸大小不均的顆?；钚蕴?。如果能確定污染物種類，就可對吸附材料進行有針對性的化學處理，以增強對特定污染物的吸附能力。

      過濾器供應商有時還要提供相應的現場檢測服務，以幫助用戶確定化學過濾器的使用情況，這就要求供應商中有搞化學過濾的專家，并與權威實驗室有密切的關系。遺憾的是國內過濾廠商沒有幾家在那上面下功夫，所以國內芯片廠目前使用的化學過濾器多數是進口產品。 

　　半導體工業并非“無煙工業”，它也有環境問題。那里經常采用最新的工藝和材料，有些化學物品在其安全性尚未得到評估前就已經大量使用了。為降低環境風險，有些芯片廠的排風系統也裝有化學過濾器。