半导体企业压缩空气的等级

在半导体企业中，压缩空气的等级划分极为严格，需同时满足洁净度、化学纯度和稳定性要求，其核心等级标准及依据如下：

一、核心标准体系

1. ISO 8573-1:2010（压缩空气杂质等级）
   • 含油量：需达到Class 0（完全无油），残留量≤0.01 mg/m³。油污会吸附在晶圆表面，影响芯片性能和良率，甚至腐蚀设备。
   • 水含量：露点温度≤-40°C（部分工艺要求-70°C以下）。露点过高会导致水分凝结，引发设备生锈、光刻胶性能下降等问题。
   • 颗粒物：需符合ISO 8573-2 Class 1，即0.1μm以上颗粒物≤200粒/m³。颗粒附着会导致电子元器件短路、断路。
2. SEMI F58-0701
   • 规定气体和液体纯度，要求总含硫量≤0.1 ppm，无硅氧烷污染。硫和硅氧烷会污染半导体材料，影响工艺稳定性。
3. SEMI C1.3
   • 针对晶圆传输系统，压缩空气需通过高效过滤器（HEPA级），进一步过滤微小颗粒。

二、关键参数详解

1. 含油量控制
   • 采用无油螺杆式压缩机或水润滑/PTFE涂层技术，避免油污染。
   • 配置活性炭过滤器（去油蒸气）和超精密过滤器（0.01μm级），确保油分残留量极低。
2. 水含量控制
   • 使用吸附式干燥器或冷冻式干燥器降低空气温度，析出水分后加热至接近原温，使含水量达到极低水平。
   • 安装露点传感器实时监测，数据可追溯（符合FDA 21 CFR Part 11）。
3. 颗粒物控制
   • 管道采用电解抛光不锈钢管（Ra≤0.4μm），焊接连接减少泄漏。
   • 定期检测颗粒物数量，确保符合ISO 8573-2 Class 1标准。

三、应用场景与特殊要求

1. 晶圆传输与机器人
   • 需无油、无尘压缩空气驱动气缸，避免微粒划伤晶圆表面。
2. 镜头清洁与反应腔室隔离
   • 控制总有机碳（TOC）≤50 ppb，防止有机物污染。
3. 载气应用
   • 需额外检测CO₂、NOx含量（通常要求≤1 ppm），避免化学杂质影响工艺。
4. 正压通风系统
   • 需符合ISO 14644-1 Class 5洁净度，防止灰尘进入洁净室。

四、检测与验证要求

1. 第三方测试
   • 由权威机构（如SGS、TÜV）出具符合性报告，确保压缩空气质量达标。
2. 周期性验证
   • 每季度检测含油量、露点及颗粒物，每年进行全项分析，持续监控质量稳定性。