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半导体厂超净供气系统 梁国仑　余京松 　　摘要　介绍了集成电路制造用的电子气体中粒子控制规范、供气系统用的材料及其处理技术、供气管路和配件技术、粒子过滤及计数技术。　　关键词　供气系统　粒子过滤　粒子计数器　粒子规范　　中图分类号：TN305.97　　　文献标识码：A　　　文章编号：1003-353X(1999)5-59-05 Vltra-Cleen Gas Distribution System for Semiconductor Plant Liang GuolunGuangming Research Design Institute of chemical Industry(The Ministry of Chemical industry,Dalian 116031)Yu Jingsong(Department of Materials of Zhejiang University,Hangzhou 312207) 　　Abstract　The controlling specifications of the particle in the electronic gas used for IC manufacturing,materials used for distribution system and its preparation technologies,gas distribution tubes and accessory parts technologies,particle filtering and countering technologies,are described is this paper.　　Keywords　Gas distribution system　Particle filtering　Particle counter　Particle standards 　　兆位级集成电路制造对所用各种气体的质量要求可归结为“超纯”和“超净”。对气体供给系统的要求是供气系统管路和各部件对气体不产生二次污染，其中包括不吸附气体和水分、不脱放气、不产生粒子。半导体厂使用的供气系统可分为三类：即自燃/可燃、腐蚀性/毒性和惰性气体供气系统。 1　电子气体中的粒子控制规范　　随着半导体制造由200mm圆片进入300mm，线宽尺寸由1μm进入0.35μm、0.25μm、0.18μm甚至更微细，对制造工艺过程和所用电子化学品的质量要求愈来愈严格。表1示出集成电路的发展预测。 表1　集成电路的发展预测 年　代 1997 1999 2001 2003 2006 2009 特征尺寸/μm 0.25 0.18 0.15 0.13 0.10 0.07 晶片尺寸/mm 200 300 300 300 300 450 DRAM 64M 256M 1G 1G 4G 16G 　　电子气体中粒子大小和数量的控制标准与特征尺寸有一定的对应关系。粒子概念不限于尘埃，还包括金属、有机物等。　　SEMI标准规定，VLSI级管道输送的氮气和氩气中，直径Φ等于或大于0.2μm的粒子数N不超过0.707个/升。1992年SEMI标准对20/0.2级以管道供给的氢、氮、氩和氧气中规定Φ0.2μm的粒子数不超过0.707/升；对10/0.1级以管道供给的氮和氩气中，规定Φ0.1μm粒子数N个/升；对20/0.02级以管道供给的氮和氩气中，规定Φ0.02μm粒子数N0.8个/升。上述规定不适用于钢瓶气或液化气。1994年SEMI标准包括了10/0.2级高压氮气瓶中粒子规范，规定Φ粒子数N个/升。　　德国MG公司的兆位级供气系统中Φ0.1μm粒子数N个/升。在1989年11月召开的日本第10次超洁净工艺研讨会上，Yasumitu Mizuquchi等人报告了“安装后可立即使用的高纯气体供气系统”。系统建成后，在使用点的水汽含量即刻达到2～3×10-9，系统内无微粒，其它杂质小于0.1×10-9。在美国摩托罗拉的MOS6 1M DRAM芯片制造厂中，由APCI负责设计、安装和操作的高纯、低粒子供气系统中，Φ0.1μm粒子数N＜0.354个/升。APCI的目标是，进入芯片环境的气体中Φ0.1μm粒子数N＜0.0354个/升。APCI向位于意大利Avezzano 4M DRAM半导体厂供应特高纯(UHP)大宗气体。APCI设计和安装制造半导体厂用全部大宗气体和特种气体分配管路系统。共有7600多米UHP管线，0.1μm粒子数N＜0.18个/升。美国不锈钢设计公司(SDC)规定，超高纯供气系统中0.02μm粒子数小于0.177个/升。　　线宽进入亚微米后，供气系统中粒子尺寸应小于0.1μm。联碳公司林德分部控制供