無塵室至上

即使最細小的顆粒也可能毀掉整批生產:用於半導體電子設備生產的化學品將在巴斯夫無塵實驗室內進行純度測試。

 

Melanie Bauer身穿淺色連身工作服,佩戴護臉安全鏡,束起頭髮,帶著帽子,像是準備去做手術的醫生。事實上,她在巴斯夫分析能力中心的無塵實驗室工作——同樣需要在極其敏感的環境下完成。在這裡,元素分析專家與巴斯夫電子材料部進行著密切合作。高純度化學品的樣本將在這裡接受最終檢測,然後送達世界各地的客戶。

在進入實驗室前,Melanie Bauer首先要穿過一道氣閘,閘內將噴出持續30秒的空氣,去除衣服和雙手上最微小的污染顆粒。其他人習以為常的事情,比如喝杯咖啡、去一下洗手間,對她而言就要複雜許多。她必須每次都更換服裝,並重複整個流程——不過對於這位化學實驗室助理而言,這並不是什麼問題。她說:「這只是日常的工作流程。」

 

她和同事都對工作中的細節瞭若指掌。她們在無塵實驗室的主要工作就是對微型晶片生產所需的特殊化學品進行分析。多年來,電子部件尺寸不斷縮小,對化學品的開發提出了越來越高的要求,電子行業的快速發展需要更嚴格的品質控制。在化學的説明下,電腦的速度越來越快,行動電話也越來越智慧化,幾乎可以完成任何工作。

將普通矽砂製成只有幾毫米厚的晶片會涉及數百道生產工序,然後加工成複雜的晶片。但如果生產過程中未能達到最嚴格的潔淨標準,這些晶片同樣無法使用。當一平方釐米的面積上集成了十億多個電晶體,即使是肉眼無法看到的細微顆粒也可能造成災難性的後果,讓整批產品毀於一旦。

微電子原件不容納超過幾奈米的不規則表面——當然最好是沒有任何不規則表面。奈米之於米,就好比足球之於地球。「我們能夠檢測到的污染水準絕對會讓人感覺難以置信。」Bauer一邊說,一邊在通風櫥旁準備氫氧化銨樣本。通風櫥是實驗室的一個工作站,看上去像一個底部敞口的水族箱,它同樣達到了無塵室的嚴格要求。內置的過濾系統可吸入環境空氣並去除其中的灰塵顆粒,然後向通道中送回高濃度的潔淨空氣。

「隨著方法和設備的逐步完善,測量精度也在不斷提高。」從15年前實驗室設立就開始在這裡工作的Honacker說。他舉了一個例子,形象地說明樣本含量的檢測精度:「相當於在一個高山湖中檢測出一塊方糖。」

 

除了分析設備和程式的飛速進步,人的因素也同樣重要。十多位員工的卓越技能和細緻工作對測量結果至關重要。例如,某些化學品需要使用特殊設備,樣本需要使用高純度吸液管吸取。按照規定,員工需要穿戴手套,並避免雙手或臂部與實驗裝置發生摩擦。實驗室的潔淨標準有時候也會影響到日常生活。「我在衛生方面非常注意」,Honacker說:「就算是從洗碗機中剛拿出來的盤子,我也會再沖洗一遍。」

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