生物实验技术

3.1当前FFU的情况

FFU在使用寿命及维护上已经实践证明无可担心。当前其改进主要是：

(1)采取均流及减少噪音的措施，噪音可在50db以内;

(2)电动机采用DC/EC（电子整流电机），以耗较原交流电机节约近50%，因为小风机所用小容量（功率<1/2HP）的交流电机，一般皆为电容分相式或隐极式，其效率仅40%左右，而DC/EC电机的效率可达75～80%；在调速控制上可每台单独的以过滤器降压进行控制以节约能耗，但目前投资回收期尚长而未广泛采用，一般常用分组群控或全部群控。

(3)但FF瓣出口静压不能过大，一般采用出口风速成0.38m/s，此时其静压一般在250Pa以内。

3.2FFU回风系统与其他方式相比的优点

3.2.1一般评价

优点：

(1)灵活性大，便于改造；

(2)占用建筑物空间较少；

(3)洁净室内空气压力大于回风静压室，排除静压室对洁净室污染的可能性。

缺点：

(1)要求回风道全部阻力（包括多孔地板、格栅及风道）、干表冷器阻力及末级过滤器的阻力（在初阻力时），总共应控制在165Pa左右，以满足运行时最大阻力在250Pa以内。因此干表冷器的传热面积要较大，回风道尺寸亦要较大，多孔地板及格栅等的阻力要小，一般作法是：控制干表冷器阻力在50Pa左右，回风道阻力在15Pa以内，否则就需要再增设加压风机系统，这就是降低了FFU系统的综合优点。

(2)采用DC/EC电机后，单位风量的能耗可能比当前一般大型离心风机的集中系统为低，但已有研究指出，比采用改进后的大型轴流风机的回风系统的能耗还是要高。因此需要注意大型轴流风机的效率提高及其系统的阻力降低的因素。

(3)一般FFU系统由于单位风量的能耗较大，因此洁净室的冷负荷亦相应增加。

3.2.2具体情况下的评价

(1)FFU用于老建筑物改造成洁净室时，其综合经济性一般往往可取。

(2)洁净度要求严的洁净室，末级过滤器满布率100%时，对大的系统采用FFU，当前还是不经济的；对小系统有意义作具体比较。

(3)对洁净度要求不甚严的洁净室，末级过滤器满布率≤40%时对大系统综合经济性往往相差不多，但对IC工厂而言FFU系统的灵活性是重要的，因此当前IC工厂对过滤器满布率≤40%时，采用FFU系统已经普遍。

四.悬浮分子污染（AMC）

4.1AMC的分类及控制要求情况

AMC作为IC工厂所关心的问题于20年前最先由日本人提出，近年来，IC生产园片直径已达φ300mm，工艺加工尺寸（线宽）已小于0.15μm，在某些加工工序及工序间园片的传送和存放环境中AMC已成为严重影响成品率的问题，已被清楚的认识到，因此，AMC的控制已由谈论转到需要实施。

对于IC生产，AMC分为A、B、C、D四类，即：

A——酸性物质，如Hcl等；

B——碱性物质，如NH3等；

C——沸点高于室温能在光洁表面冷凝的物质，主要是碳氢化合物，某些工艺加工环境中的水蒸汽亦需要考虑；

D——掺杂物质，能为园片表面吸附或与表面相互反应的物质，如砷、硼、磷等。

AMC对当前的IC生产其潜在的污染比粒子污染要广泛多，粒子污染控制只要确定粒径及个数，但对AMC控制而言，除了受芯片线宽的缩小而变化外，并受工艺、工艺设备、工艺材料及园片传送系统等的影响，更有甚者用于某一工序的各种工艺材料（化学品、特种气体等）在很多情况下其微量的分子对下一工序往往可能是污染物，而园片加工工序当前已多于300多个独立工序，对AMC控制指标的确定更是复杂。因此，IC生产对AMC的控制，对不同的产品、不同的工艺、不同的工序及不同的工艺材料会有不同的要求，对各种污染物质的要求当前总的说法是控制在亚pptm～1000pptm间。

4.2AMC控制的实施情况

对线宽0.25μm的IC生产，一般已常在新风处理中设活性炭过滤器；有关关键工序以及工序间园片的传送及存放，有的生产厂采取了AMC控制，有的生产厂则并未进行控制，主要在于经济效果的衡量上，有关具体控制要求及措施报道甚少见，可能是由于保密的原因，但一点可以肯定，只能在局部环境内进行控制。

为满足φ300mm园片，＜0.15mm线宽的加工要求，近年来对AMC控制，重点在以下三方面开展工作：

(1)精确的测量技术及标准测试方法的建立。因为这是掌握AMC控制的基础，必须先行；

(2)按今后IC的生产要求，生产线的设备采用微环境隔离，各设备间园片的传送采用前开式标准片盒（FOUPs）系统，对园片进行隔离。因此，早已对设备、FOUPs系统及微环境所用的材料要求不释放及吸附有关悬浮分子污染物的问题以及对此污染物的去除措施进行研发，并不断改进中；

(3)控制AMC的过滤器。

近年来尤其是近2～3年来，对控制AMC过滤器的开发及推出有少进展；

A.不释放AMC物质的HEPA/ULPA；

a.低硼超细玻璃纤维过滤器，现已在亚洲及欧洲的IC厂使用较多；

b.多孔聚四氟乙稀（ePTFE）过滤器，为薄膜结构，价格比a要高出十倍左右。目前使用尚不多，正在开发下一代的。

B.化学过滤器

目前已推出的化学过滤器主要是：

a.活性炭过滤器，大多数是晶粒状的，有盘片式、蜂窝式等；亦已有活性炭纤维过滤器，具有吸附速度快的特点，价格尚较高；还已有晶粒与纤维粘合的过滤器。

b无纺合成织物上浸渍各种功能晶粒（如活性炭、活性铝，但主要是活性炭）以吸附AMC物质。

至今，据报道，φ300mm园片加工除二条试验生产线外，已有四条生产线（德国一条、美国一条、我国台湾二条）开始运转，对AMC的控制情况，当然不详，但洁净室环境为ISO5～6级，对洁净室设计较简单些。可以看到，今后IC生产，其生产环境的污染控制重点必然转到工艺设备及园片传、存放系统的研发及制造上。