頻繁安全事故為半導體生產敲響警鐘
半導體生產、製造對於安全性的要求非常高。 然而近年來， 一些國際半導體巨頭工廠紛紛出現安全事故， 不但造成了人身傷亡， 也對整個產業鏈下游造成了巨大的影響。
2013年9月4日， SK海力士無錫工廠發生大火， 造成DRAM生產線全面中斷， 導致手機和電腦的存儲晶片價格在火災之後猛漲。 火災發生20天后， DRAM存儲晶片的價格已大幅上漲42%。 根據亞洲最大DRAM存儲晶片市場DRAM exchange的資料， 2GB DDR3 DRAM晶片的價格上漲至2.27美元， 而2013年9月4日為1.60美元。 這一價格也創造了兩年來晶片價格上漲的新高。
同樣在2013年，
最後是最近剛發生失火的意法半導體法國 Crolles 廠， 被迫關閉， 可能要好幾周才能重啟生產。 這是意法半導體唯一的 3D 感測器生產設施， 3D 感測器生產週期長、良率又低， 廠房多停止運作一天， 意法半導體越難趕上生產日程。
頻繁的安全事故發生為半導體製造廠商敲響了警鐘， 在半導體製造生產中，
如何處理劇毒氣體、液體運輸以及微污染問題？
2017年3月15日， 在半導體及其他高科技行業的污染控制、關鍵材料處理與先進制程材料方面處於市場領先位置的美國Entegris公司在上海舉行媒體溝通會， 並對《電子工程專輯》記者介紹了Entegris的發展背景以及對於半導體製造業做出的貢獻。
針對IC晶圓製造， 差不多每一個工藝環節， Entegris都有解決方案。 比如安全氣體輸送， 主要是解決有毒氣體的傳輸， 還有有毒液體的處理和輸送。 “每一個環節都提供微污染的控制處理。 客戶用很多化學品， 從研發到生產， 我們有篩檢程式和其它的純化器， 用以解決污染的問題。 ”
Entegris亞太區全球銷售總裁李邁北表示， 晶圓製造的材料從生產到消費者手裡要經過很久。 比如在海上運輸可能需要很多天， 有污染發生的危險。 Entegris的產品可以解決從生產到消費環節， 所有液體的污染問題。
Entegris的技術還可以去除金屬污染， 配合首創研發產品， 能夠去除一些銅類污染物。 還有一個應用在太陽能領域的高純氣源輸送系統。 這裡面的輸送毒氣包括砷化氫、磷化氫等。 所以必須低壓輸送。
2017年2月，Entegris推出了氣體純化平臺，主要包含一些特殊的氣體，可以起到純化作用。新系列 GateKeeper® 氣體純化系統 (GPS) 採用新的純化介質，可在各種流量下提供一流的氣體純度，且設備佔用空間更少。隨著產能擴充到了韓國，現在Entegris 可同時在北美和亞洲生產 GateKeeper GPS 系統。
這個不僅是新的工藝也可以降低成本，能夠為客戶節約一個安裝空間。目前Entegris在跟國內一家做OLED的廠商合作，整個廠區需要放空氣純化器，要解決一些污染，這個成本投入很高。不單單是氣體純化，大部分是氣體篩檢程式。先進節點半導體工藝和 LED 生產要求需要更高純度以清除工藝氣體所夾帶的污染物，這些污染物會導致產品瑕疵。GateKeeper GPS系統系列可清除氣流中的各種污染物，使其降至萬億分之一級別，並可通過配置來適應各種流量。經純化的氣體包括 CDA、N2、H2、用於 EUV 的 H2、Ar、NH3。
針對劇毒氣體的輸送，Entegris也有解決方案，比如通過加壓存儲和低於大氣壓輸送。Entegris表示，採用PDS高純氣源輸送系統，可以應用與半導體、平板顯示幕和太陽能製造等各種領域。20多年來，該系統保持了0事故的記錄。隨著中國對於危險氣體的管控越來越嚴格，Entegris可以提供有效的解決方案。
從2016年開始，Entegris的品質水準已接近一流的六西格瑪標準。
此次溝通會上，Entegris也宣佈了一個消息，那就是與中國博純材料的合作，主要是滿足半導體和平板顯示幕的增長需求。為了縮短中國客戶的供貨週期，產品製造將在福建泉州的工廠進行。Entegris 目前在美國和韓國製造特殊化學品，並在中國的北京、上海和西安有相關業務。此次與博純材料的合作將在中國擴展產能，並縮短對中國客戶的供貨週期。該合作關係是 Entegris 更廣泛的戰略承諾的一部分，以支援中國不斷發展的半導體和相關微電子產品行業。
Entegris透露，日前舉辦了一個研討會，把Entegris技術和生產過程跟國內企業進行溝通。其中積體電路設備材料聯盟大概有40家公司參加，包括中芯和華立。
已經與Entegris合作的IDM公司
如何提升半導體生產的良率？
除了安全問題，做一個晶圓製造廠，良率對成本的影響很大，1%的良率下降大概會造成1億美金的損失，如果要良率好，對於微污染的處理非常重要。
Entegris推出的Purasol™，這是一款首創的溶劑純化器，可去除超淨化學品製造工藝所用有機溶劑中發現的各種金屬微污染物。這款新型多功能純化器採用獨特的定制薄膜技術，可以有效地去除各種超純、極性和非極性溶劑中的溶解性和膠狀金屬污染物。
Entegris 微污染控制部門高級副總裁 Clint Haris 表示：“隨著對金屬污染物的敏感度不斷增加，光化學品製造商正在尋找新的技術解決方案來處理各種各樣會導致產品瑕疵的污染物，這些污染物更難控制，且控制成本更高。在我們持續努力開發針對這些挑戰的超淨解決方案的過程中，我們研發了一種新型薄膜技術，能有效去除這些關鍵污染物。”
Purasol 純化器與大部分溶劑相容，包括環己酮等難以去除的酮類，並且提供出色的潔淨度，具備極為關鍵的金屬去除能力，對污染物的去除性能達到萬億分之一或更優的等級。現有兩種產品選擇，針對不同的溶劑極性（極性和非極性），去除已知會在光刻應用中導致缺陷的金屬。
隨著半導體工藝的越來越先進以及越來越複雜，步驟越來越多，概率上說出問題的概率很大。“所以我們在過濾和淨化方便，技術上的要求會越來越高。今後10年可能是客戶追著我們走。”李邁北同時舉例表示，有一家客戶附近有一家化工廠，換了Entegris的無塵室設備後，收到大批的訂單。Entegris認為至少有2~3%的良率提升。
Entegris同時表示，與國際廠商比較，中國廠商主要集中的工藝還是在40nm左右，同時亞洲的工廠更注重成本，採用的一般是比較成熟的材料。國外廠商如果採用比較新的材料，會與Entegris合作來進行產品訂制。Entegris認為，Entegris會和國內的客戶以及做材料的競爭對手一起來探討生產環節，以及品質管制體系。除了先進工藝，Entegris認為應該將更多的目光聚焦在8寸線，因為在IOT、汽車電子、LED等領域，並不需要太多現金制程，而這個成本是最優的。
據介紹，Entegris公司成立於1966年，去年總銷售額為12億美元，其中針對半導體領域的收入占到總收入的77%。成立50年來，Entegris的主要任務是提供安全生產的關鍵任務解決方案，同時説明客戶提高良率、改善性能、降低使用成本。目前Entegris的提供的服務包括四大方面：材料科學與分析，微污染控制，先進材料，卓越製造。
1992年，Entegris就已經在中國銷售產品了。據介紹，目前國內大型的半導體公司幾乎都是Entegris的客戶，包括中芯國際、京東方、華星光電等。在中國市場，Entegris已經占到了80%的份額，在有毒氣體輸送領域，Entegris占到了90~100%。目前中國市場的收入占到Entegris全球收入的10%，預計未來幾年還會有大幅的增長。“過去兩三年，以內銷需求的增長。中國本土半導體的增長加速，我們相信中國將來的半導體會占到全球的50%以上。所以我們也不斷的研發、生產、銷售這一塊增加投資。”李邁北表示。
圖中間為Entegris亞太區全球銷售總裁李邁北
2017年2月，Entegris推出了氣體純化平臺，主要包含一些特殊的氣體，可以起到純化作用。新系列 GateKeeper® 氣體純化系統 (GPS) 採用新的純化介質，可在各種流量下提供一流的氣體純度，且設備佔用空間更少。隨著產能擴充到了韓國，現在Entegris 可同時在北美和亞洲生產 GateKeeper GPS 系統。
這個不僅是新的工藝也可以降低成本，能夠為客戶節約一個安裝空間。目前Entegris在跟國內一家做OLED的廠商合作，整個廠區需要放空氣純化器，要解決一些污染，這個成本投入很高。不單單是氣體純化，大部分是氣體篩檢程式。先進節點半導體工藝和 LED 生產要求需要更高純度以清除工藝氣體所夾帶的污染物，這些污染物會導致產品瑕疵。GateKeeper GPS系統系列可清除氣流中的各種污染物，使其降至萬億分之一級別，並可通過配置來適應各種流量。經純化的氣體包括 CDA、N2、H2、用於 EUV 的 H2、Ar、NH3。
針對劇毒氣體的輸送，Entegris也有解決方案，比如通過加壓存儲和低於大氣壓輸送。Entegris表示，採用PDS高純氣源輸送系統，可以應用與半導體、平板顯示幕和太陽能製造等各種領域。20多年來，該系統保持了0事故的記錄。隨著中國對於危險氣體的管控越來越嚴格，Entegris可以提供有效的解決方案。
從2016年開始，Entegris的品質水準已接近一流的六西格瑪標準。
此次溝通會上，Entegris也宣佈了一個消息，那就是與中國博純材料的合作，主要是滿足半導體和平板顯示幕的增長需求。為了縮短中國客戶的供貨週期，產品製造將在福建泉州的工廠進行。Entegris 目前在美國和韓國製造特殊化學品，並在中國的北京、上海和西安有相關業務。此次與博純材料的合作將在中國擴展產能，並縮短對中國客戶的供貨週期。該合作關係是 Entegris 更廣泛的戰略承諾的一部分，以支援中國不斷發展的半導體和相關微電子產品行業。
Entegris透露，日前舉辦了一個研討會，把Entegris技術和生產過程跟國內企業進行溝通。其中積體電路設備材料聯盟大概有40家公司參加，包括中芯和華立。
已經與Entegris合作的IDM公司
如何提升半導體生產的良率？
除了安全問題，做一個晶圓製造廠，良率對成本的影響很大，1%的良率下降大概會造成1億美金的損失，如果要良率好，對於微污染的處理非常重要。
Entegris推出的Purasol™，這是一款首創的溶劑純化器，可去除超淨化學品製造工藝所用有機溶劑中發現的各種金屬微污染物。這款新型多功能純化器採用獨特的定制薄膜技術，可以有效地去除各種超純、極性和非極性溶劑中的溶解性和膠狀金屬污染物。
Entegris 微污染控制部門高級副總裁 Clint Haris 表示：“隨著對金屬污染物的敏感度不斷增加，光化學品製造商正在尋找新的技術解決方案來處理各種各樣會導致產品瑕疵的污染物，這些污染物更難控制，且控制成本更高。在我們持續努力開發針對這些挑戰的超淨解決方案的過程中，我們研發了一種新型薄膜技術，能有效去除這些關鍵污染物。”
Purasol 純化器與大部分溶劑相容，包括環己酮等難以去除的酮類，並且提供出色的潔淨度，具備極為關鍵的金屬去除能力，對污染物的去除性能達到萬億分之一或更優的等級。現有兩種產品選擇，針對不同的溶劑極性（極性和非極性），去除已知會在光刻應用中導致缺陷的金屬。
隨著半導體工藝的越來越先進以及越來越複雜，步驟越來越多，概率上說出問題的概率很大。“所以我們在過濾和淨化方便，技術上的要求會越來越高。今後10年可能是客戶追著我們走。”李邁北同時舉例表示，有一家客戶附近有一家化工廠，換了Entegris的無塵室設備後，收到大批的訂單。Entegris認為至少有2~3%的良率提升。
Entegris同時表示，與國際廠商比較，中國廠商主要集中的工藝還是在40nm左右，同時亞洲的工廠更注重成本，採用的一般是比較成熟的材料。國外廠商如果採用比較新的材料，會與Entegris合作來進行產品訂制。Entegris認為，Entegris會和國內的客戶以及做材料的競爭對手一起來探討生產環節，以及品質管制體系。除了先進工藝，Entegris認為應該將更多的目光聚焦在8寸線，因為在IOT、汽車電子、LED等領域，並不需要太多現金制程，而這個成本是最優的。
據介紹，Entegris公司成立於1966年，去年總銷售額為12億美元，其中針對半導體領域的收入占到總收入的77%。成立50年來，Entegris的主要任務是提供安全生產的關鍵任務解決方案，同時説明客戶提高良率、改善性能、降低使用成本。目前Entegris的提供的服務包括四大方面：材料科學與分析，微污染控制，先進材料，卓越製造。
1992年，Entegris就已經在中國銷售產品了。據介紹，目前國內大型的半導體公司幾乎都是Entegris的客戶，包括中芯國際、京東方、華星光電等。在中國市場，Entegris已經占到了80%的份額，在有毒氣體輸送領域，Entegris占到了90~100%。目前中國市場的收入占到Entegris全球收入的10%，預計未來幾年還會有大幅的增長。“過去兩三年，以內銷需求的增長。中國本土半導體的增長加速，我們相信中國將來的半導體會占到全球的50%以上。所以我們也不斷的研發、生產、銷售這一塊增加投資。”李邁北表示。
圖中間為Entegris亞太區全球銷售總裁李邁北