半導(dǎo)體芯片廠使用的過濾器

     半導(dǎo)體芯片廠使用的過濾器 

　　當(dāng)今，半導(dǎo)體芯片廠對(duì)生產(chǎn)環(huán)境空氣潔凈度最挑剔，對(duì)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(biāo)之一是“線寬”，即集成電路上導(dǎo)線的寬度。在線寬以微米計(jì)算的年代，制造環(huán)境對(duì)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(jī)中P4處理器的線寬縮小到了0.13μm，此時(shí)任何粉塵都可能損害電路，粒徑與線寬的傳統(tǒng)比較過時(shí)了。 

　　芯片廠傳統(tǒng)的通風(fēng)形式是“大循環(huán)”，車間的整個(gè)天花板上布滿無(wú)隔板高效過濾器，整個(gè)地面為回風(fēng)柵板?，F(xiàn)在芯片廠有些車間使用自帶風(fēng)機(jī)的高效過濾裝置（FFU，F(xiàn)anFilter Units）。大循環(huán)和FFU兩種形式都能達(dá)到足夠的潔凈度，只是在運(yùn)行管理和能耗上有所差異。 

　　能擠進(jìn)芯片廠的高效過濾器和FFU都要經(jīng)過逐臺(tái)掃描測(cè)試。芯片廠認(rèn)為，傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法用的試驗(yàn)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(yè)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(yè)的理想地點(diǎn)應(yīng)該遠(yuǎn)離海岸，可國(guó)內(nèi)芯片廠就建在了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)，在過濾器上多花點(diǎn)錢就是了。
 
　　芯片廠特別在意過濾器上可能的微量揮發(fā)元素。近幾年出現(xiàn)了聚四氟乙烯PTFE纖維高效過濾材料，這種材料沒有揮發(fā)物，但它帶靜電，過濾后的空氣要進(jìn)行電中和以消除空氣中的離子，少了個(gè)隱患，多了個(gè)麻煩。目前PTEE高效濾材的價(jià)格偏高，絕大部分高效過濾器仍使用傳統(tǒng)的玻纖濾紙。高效過濾器上可能的揮發(fā)物主要來源于制造過程中使用的粘結(jié)劑、清洗劑、試驗(yàn)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(fā)物上下些功夫。 

　　但當(dāng)芯片的線寬小到0.5μm時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)空氣中的化學(xué)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(diào)系統(tǒng)中普遍配置了化學(xué)過濾器。芯片廠說的化學(xué)過濾器就是活性炭過濾器，它的原理和制造工藝并不復(fù)雜。 

　　化學(xué)污染物的來源有：室外空氣、工藝本身、人、裝修材料。多數(shù)情況下，設(shè)計(jì)師和現(xiàn)場(chǎng)人員也說不清污染物的種類和濃度，因此，芯片廠用的化學(xué)過濾器應(yīng)具有兩個(gè)特點(diǎn)：廣譜吸附性能、足夠多的活性炭材料。所謂廣譜吸附就是對(duì)什么都能多少吸附些，能有這種功能的就是最傳統(tǒng)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(duì)吸附材料進(jìn)行有針對(duì)性的化學(xué)處理，以增強(qiáng)對(duì)特定污染物的吸附能力。

      過濾器供應(yīng)商有時(shí)還要提供相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)服務(wù)，以幫助用戶確定化學(xué)過濾器的使用情況，這就要求供應(yīng)商中有搞化學(xué)過濾的專家，并與權(quán)威實(shí)驗(yàn)室有密切的關(guān)系。遺憾的是國(guó)內(nèi)過濾廠商沒有幾家在那上面下功夫，所以國(guó)內(nèi)芯片廠目前使用的化學(xué)過濾器多數(shù)是進(jìn)口產(chǎn)品。 

　　半導(dǎo)體工業(yè)并非“無(wú)煙工業(yè)”，它也有環(huán)境問題。那里經(jīng)常采用最新的工藝和材料，有些化學(xué)物品在其安全性尚未得到評(píng)估前就已經(jīng)大量使用了。為降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，有些芯片廠的排風(fēng)系統(tǒng)也裝有化學(xué)過濾器。