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空气过滤器在半导体芯片工厂的应用

空气过滤器在半导体芯片工厂的应用

作者:铭濠净化    来源:http://www.mhclean.com/    发布时间:2020-06-27 23:39    浏览量:

  当今,半导体芯片厂对生产环境空气洁净度最挑剔,对空气过滤器的要求也最苛刻。粘在芯片上的粉尘可能造成断路、短路而直接影响成品率。

  衡量芯片集成度的指标之一是“线宽”,即集成电路上导线的宽度。在线宽以微米计算的年代,制造环境对粉尘粒径的限制是小于线宽的1/10,随着线宽不断变小,1/10之说又变成了1/4、1/2。2002年,普通微机中P4处理器的线宽缩小到了0.13μm,此时任何粉尘都可能损害电路,粒径与线宽的传统比较过时了。

空气过滤器在半导体芯片工厂的应用

  芯片厂传统的通风形式是“大循环”,车间的整个天花板上布满无隔板高效过滤器,整个地面为回风栅板。现在芯片厂有些车间使用自带风机的高效过滤装置(FFU,FanFilter Units)。大循环和FFU两种形式都能达到足够的洁净度,只是在运行管理和能耗上有所差异。

  能挤进芯片厂的高效过滤器和FFU都要经过逐台扫描测试。芯片厂认为,传统检验方法用的试验粉尘本身就是污染源,所以芯片厂不买钠焰法和DOP法的帐。

  空气中的海盐离子是所有电子工业的大敌,但海盐粉尘的颗粒比较大,普通过滤器就能将其清除。有人说电子工业的理想地点应该远离海岸,可国内芯片厂就建在了经济发达的沿海地区,在过滤器上多花点钱就是了。

  芯片厂特别在意过滤器上可能的微量挥发元素。近几年出现了聚四氟乙烯PTFE纤维高效过滤材料,这种材料没有挥发物,但它带静电,过滤后的空气要进行电中和以消除空气中的离子,少了个隐患,多了个麻烦。目前PTEE高效滤材的价格偏高,绝大部分高效过滤器仍使用传统的玻纤滤纸。高效过滤器上可能的挥发物主要来源于制造过程中使用的粘结剂、清洗剂、试验粉尘、辅助材料、为芯片厂供货的过滤器厂商要在避免微量挥发物上下些功夫。

  但当芯片的线宽小到0.5μm时,人们发现空气中的化学污染物成了影响成品率的主要危害,于是,后建的芯片厂空调系统中普遍配置了化学过滤器。芯片厂说的化学过滤器就是活性炭过滤器,它的原理和制造工艺并不复杂。

  化学污染物的来源有:室外空气、工艺本身、人、装修材料。多数情况下,设计师和现场人员也说不清污染物的种类和浓度,因此,芯片厂用的化学过滤器应具有两个特点:广谱吸附性能、足够多的活性炭材料。所谓广谱吸附就是对什么都能多少吸附些,能有这种功能的就是最传统的、最便宜的、微孔尺寸大小不均的颗粒活性炭。如果能确定污染物种类,就可对吸附材料进行有针对性的化学处理,以增强对特定污染物的吸附能力。过滤器供应商有时还要提供相应的现场检测服务,以帮助用户确定化学过滤器的使用情况,这就要求供应商中有搞化学过滤的专家,并与权威实验室有密切的关系。遗憾的是国内过滤厂商没有几家在那上面下功夫,所以国内芯片厂目前使用的化学过滤器多数是进口产品。

  半导体工业并非“无烟工业”,它也有环境问题。那里经常采用最新的工艺和材料,有些化学物品在其安全性尚未得到评估前就已经大量使用了。为降低环境风险,有些芯片厂的排风系统也装有化学过滤器。

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