芯片制造空气污染

普通空气中含有许多污染物，只有经过处理后才能进入洁净室。最主要的问题是含有在空气中传播的颗粒，一般指微粒或浮尘。普通空气包含大量的微小颗粒或粉尘，见图5.5。 微小颗粒（悬浮颗粒）的主要问题是在空气中长时间飘浮。而洁净室的洁净度就是由空气中的微粒大小和微粒含量来决定的。 美国联邦标准209E 规定空气质量由区域中空气级别数来表示。3 标准按两种方法设定，一是颗粒大小，二是颗粒密度。 区域中空气级别数是指在一立方英尺中所含直径为 0.5 微米或更大的颗粒总数。一般城市的空气中通常包含烟,、雾、气。每立方英尺有多达五百万个颗粒, 所以是五百万级。随着芯片部件尺寸的更新换代，不断提高的芯片灵敏度要求 在半导体芯片制造过程中，空气污染是一个至关重要的问题。由于芯片的制造工艺极其精细，甚至达到纳米级别，因此对生产环境的洁净度有着极其严格的要求。"芯片制造空气污染"主要涉及的是如何确保在洁净室内避免微小颗粒对芯片制造过程的影响。 普通空气中的微粒、浮尘和悬浮颗粒是主要的污染源。这些颗粒可能来源于各种环境因素，如烟雾、雾气、尘土等。根据美国联邦标准209E，洁净度等级是通过测量空气中0.5微米及以上颗粒的密度来定义的。一般城市空气中，每立方英尺可以含有高达五百万个这样的颗粒，这被称为五百万级洁净度。 随着芯片技术的不断进步，芯片的尺寸越来越小，对洁净度的需求也随之提高。例如，64兆内存的制造可能要求0.1级洁净度，而256兆内存的制造则可能需要达到0.01级的洁净度。这意味着，为了保证芯片的制造质量，必须严格控制并减少洁净室中更小尺寸的颗粒，比如0.3微米及以下的颗粒。 为了实现这些高标准的洁净度，工程师们会采用多种技术来净化空气。这包括使用高效过滤器来去除空气中的微粒，维持恒定的温度和湿度以防止颗粒物凝聚，以及采用层流技术确保空气以单一方向流动，从而减少颗粒在洁净室内的沉积。此外，洁净室的设计也至关重要，包括建筑材料的选择和工作人员的行为规范，以减少颗粒的产生和扩散。 图5.6展示了209E标准规定的不同洁净等级对应的颗粒尺寸和数量限制，而图5.7则列出了不同环境条件下典型的洁净度级别及其最大颗粒尺寸限制。例如，ULSI（超大规模集成电路）和VLSI（特大规模集成电路）的加工车间需要比一般的库房或者室外环境更高的洁净度等级，以保证生产过程不受微粒干扰。 芯片制造中的空气污染控制是一项复杂且至关重要的任务。通过对空气进行深度净化，维持严格的洁净度标准，工程师们能够确保制造出高质量、高精度的半导体芯片，满足日益增长的科技需求。同时，这也体现了科技进步对环境控制技术的依赖，以及在微纳米级别制造过程中对细节的极致追求。