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受生成(cheng)式AI、高(gao)性(xing)能計算(suan)、5G、自動駕駛(shi)等(deng)新興應用(yong)的強勁需求牽引，芯片制造工(gong)藝持續向微縮化方(fang)向演進(jin)。例如，半導(dao)體IP龍頭(tou)(tou)Arm正積極推(tui)進(jin)3納米物理設計技術，AI芯片巨(ju)頭(tou)(tou)英偉達(da)和AMD的下(xia)一(yi)代(dai)GPU芯片也(ye)瞄準3納米制程，晶圓代(dai)工(gong)巨(ju)頭(tou)(tou)臺積電和三(san)星則(ze)馬不停蹄地攻(gong)堅2納米和1納米工(gong)藝節點，競相搶購(gou)下(xia)一(yi)代(dai)High-NA EUV光刻機。

然而(er)(er)，芯(xin)片制造工藝的突破并非(fei)一蹴而(er)(er)就，僅憑光刻機技術突破是不夠的，互聯、散熱、新材(cai)料(liao)、新封裝等方面都(dou)亟(ji)待攻克。因此，先(xian)進工藝芯(xin)片的制造需要整個(ge)產業(ye)鏈的共同努力和(he)支持。

在這個(ge)背景下，我們要(yao)(yao)(yao)(yao)探討(tao)的(de)是一個(ge)細(xi)分領(ling)域(yu)——過濾(lv)器在芯(xin)片(pian)制造中的(de)重要(yao)(yao)(yao)(yao)性。隨著半導(dao)體器件(jian)特(te)征尺寸的(de)減小，芯(xin)片(pian)制造的(de)過程(cheng)(cheng)將極為(wei)嚴(yan)苛，可以說“整個(ge)過程(cheng)(cheng)容不得一粒雜質或污染物”。芯(xin)片(pian)制造所(suo)用的(de)水(shui)(shui)、化學品、溶劑和氣(qi)體都需要(yao)(yao)(yao)(yao)達到(dao)千(qian)萬億(yi)分之一的(de)純度(du)水(shui)(shui)平。因(yin)此，能否(fou)確保(bao)水(shui)(shui)、化學品、溶劑和氣(qi)體不含有亞微米或納(na)米級顆粒、金屬(shu)、離子和有機污染物等等，顯得至關重要(yao)(yao)(yao)(yao)。這就需要(yao)(yao)(yao)(yao)過濾(lv)器來“層層把關”。

近(jin)日，全球領先的(de)過濾、分離和純化解決方案專家頗爾公司(Pall Corporation)宣布，其(qi)位(wei)于(yu)新(xin)(xin)加坡的(de)新(xin)(xin)工(gong)廠將(jiang)(jiang)于(yu)今年(nian)正式(shi)投入運(yun)營！該工(gong)廠總投資1.5億美(mei)元，新(xin)(xin)增(zeng)Litho光刻和WET濕法化學兩條重要產品(pin)線，將(jiang)(jiang)為亞(ya)太(tai)地(di)區(qu)先進工(gong)藝節點的(de)邏輯和存儲芯片制造提供強有力的(de)支持。新(xin)(xin)加坡工(gong)廠將(jiang)(jiang)作為頗爾亞(ya)太(tai)地(di)區(qu)客(ke)戶(hu)的(de)區(qu)域樞紐，滿(man)足日益增(zeng)長的(de)亞(ya)太(tai)尤其(qi)是(shi)中國(guo)地(di)區(qu)的(de)快速增(zeng)長，預計第三季度即可向中國(guo)客(ke)戶(hu)交(jiao)付產品(pin)。

頗爾(er)新加坡工廠(chang)實際圖

芯片制造中的“過濾”之道

芯片制造(zao)被視為(wei)最復雜和(he)最精細的工業過(guo)程之一。一個芯片的制造(zao)需要(yao)經過(guo)晶圓加工、氧化、光刻、刻蝕、薄(bo)膜沉積、互(hu)連、測試和(he)封裝等(deng)主要(yao)步驟。在芯片生產多個流程中，過(guo)濾器(qi)(qi)都扮演著(zhu)不可(ke)或缺的角色。尤(you)其在光刻和(he)濕(shi)法化學工藝中，過(guo)濾器(qi)(qi)的作(zuo)用尤(you)為(wei)重要(yao)。

光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)技(ji)術(shu)作為半導體制造工藝(yi)(yi)中的(de)關(guan)鍵步(bu)驟，其重要性(xing)早已經(jing)不(bu)言而喻(yu)。在芯(xin)片光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)流程當中，第(di)一(yi)步(bu)就是(shi)涂光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠。如下圖所示(shi)。光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠是(shi)將光(guang)(guang)(guang)學圖案(an)轉(zhuan)移(yi)到半導體晶(jing)圓上的(de)關(guan)鍵材(cai)料，其純凈度直接影響光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)工藝(yi)(yi)的(de)成敗。光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠中的(de)微小顆(ke)粒和雜(za)質(zhi)不(bu)僅會導致圖案(an)轉(zhuan)移(yi)的(de)缺陷，還可能引(yin)發生產(chan)設備的(de)損耗(hao)和停機。因此，需(xu)要使用(yong)高(gao)效過濾器(qi)來去除(chu)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠中的(de)雜(za)質(zhi)，確(que)保(bao)生產(chan)過程的(de)高(gao)效和可靠。

芯片制造光(guang)刻流程(cheng)

頗爾(er)(er)新加(jia)坡(po)工廠中(zhong)新增(zeng)的(de)(de)(de)(de)光刻(ke)膠(jiao)(jiao)litho產品線(xian)，擁有(you)(you)多(duo)樣濾(lv)(lv)膜(mo)材質，可以幫(bang)助去除(chu)光刻(ke)膠(jiao)(jiao)配(pei)方中(zhong)所用(yong)原材料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)和金屬(shu)離子(zi)，如(ru)聚(ju)合(he)物，樹(shu)脂(zhi)，溶(rong)劑(ji)(ji)等(deng)。據悉，頗爾(er)(er)HDPE（高密度(du)聚(ju)乙烯）過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)可以達到亞(ya)1納米的(de)(de)(de)(de)高精(jing)度(du)，實現高潔(jie)凈度(du)，能夠有(you)(you)效去除(chu)微小顆(ke)粒(li)和雜質；Nylon 6，6過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)可達2納米的(de)(de)(de)(de)高精(jing)度(du)，此外(wai)還有(you)(you)高非對(dui)稱性(xing)(xing)和大流量的(de)(de)(de)(de)特(te)點，其(qi)獨特(te)的(de)(de)(de)(de)極性(xing)(xing)使其(qi)能夠有(you)(you)效吸(xi)附凝膠(jiao)(jiao)；Ionkleen過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)專門用(yong)于去除(chu)溶(rong)劑(ji)(ji)等(deng)材料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)離子(zi)，以確保生產過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)高純凈度(du)。同(tong)時，這些高精(jing)度(du)的(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)在(zai)光刻(ke)膠(jiao)(jiao)合(he)成后還可進一步(bu)對(dui)顆(ke)粒(li)過(guo)濾(lv)(lv)，以滿足不(bu)同(tong)維(wei)度(du)的(de)(de)(de)(de)過(guo)濾(lv)(lv)需求。

濕法(fa)刻蝕和濕法(fa)清洗工藝在如(ru)今的(de)芯(xin)片制造(zao)中重要性也在凸顯。隨著3D堆疊和Chiplet等復雜芯(xin)片設(she)計(ji)的(de)興起，這些芯(xin)片通常由多(duo)層(ceng)結構組成(cheng)（例如(ru)3D NAND更是(shi)達到了上(shang)百層(ceng)），每(mei)(mei)層(ceng)都需(xu)要通過濕法(fa)刻蝕來形成(cheng)特定的(de)圖案和結構。因此(ci)，每(mei)(mei)增(zeng)加一層(ceng)都需(xu)要進行一次刻蝕。而每(mei)(mei)個制造(zao)步驟后，晶圓(yuan)表(biao)(biao)面可能會殘留微小顆粒、金(jin)屬離子、有(you)機物和其他污染物，在每(mei)(mei)個主要工藝步驟（如(ru)光刻、刻蝕、沉(chen)積、摻雜等）之(zhi)間，濕法(fa)清洗是(shi)必(bi)不(bu)可少的(de)步驟，以確保(bao)晶圓(yuan)表(biao)(biao)面潔凈，防(fang)止(zhi)交(jiao)叉污染。

由(you)(you)于(yu)濕法刻蝕和(he)(he)濕法清洗在不(bu)同(tong)工藝(yi)階段多次(ci)使用，每次(ci)使用的(de)化學品(pin)(pin)(pin)純(chun)度(du)直接影響(xiang)芯片制造的(de)質(zhi)(zhi)量。在濕電子化學品(pin)(pin)(pin)領(ling)域，頗爾(er)擁有兩大主要產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)系(xi)列(lie)(lie)(lie)，分別是XpressKleen系(xi)列(lie)(lie)(lie)PTFE過濾(lv)(lv)器和(he)(he)HAPAS聚芳(fang)砜過濾(lv)(lv)器。XpressKleen系(xi)列(lie)(lie)(lie)PTFE過濾(lv)(lv)器的(de)過濾(lv)(lv)精度(du)可(ke)達2納(na)米，具有高(gao)潔凈度(du)和(he)(he)高(gao)兼容性(xing)(xing)。HAPAS聚芳(fang)砜過濾(lv)(lv)器具有高(gao)非對(dui)稱性(xing)(xing)和(he)(he)高(gao)流量特點，過濾(lv)(lv)精度(du)同(tong)樣可(ke)達2納(na)米，但成(cheng)(cheng)本(ben)遠(yuan)低于(yu)同(tong)精度(du)的(de)PTFE產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)，因此在高(gao)精度(du)和(he)(he)成(cheng)(cheng)本(ben)效益之(zhi)間提(ti)供了更優的(de)選擇。這些過濾(lv)(lv)器從(cong)膜制備到最終產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)，全部(bu)由(you)(you)頗爾(er)公(gong)司(si)自主研發和(he)(he)生產(chan)(chan)(chan)，品(pin)(pin)(pin)質(zhi)(zhi)可(ke)靠有保障。

此(ci)外，芯片制造(zao)過(guo)程還需要氣(qi)體和(he)(he)化(hua)學機(ji)械拋(pao)光（CMP）研(yan)磨液的純度。在(zai)這方面(mian)，頗爾的Gaskleen產線非常適合用于集(ji)成氣(qi)體輸(shu)送(song)系統，并且易(yi)于在(zai)安裝基板上進行檢(jian)修(xiu)和(he)(he)更換，可用于多種(zhong)接(jie)口(kou)，包括通過(guo)C型密(mi)封和(he)(he)W型密(mi)封連接(jie)的接(jie)口(kou)。

化學機械拋(pao)光(guang)使用的(de)研磨液如果含有(you)微小顆粒(li)，將嚴(yan)重影響拋(pao)光(guang)效果和晶圓表(biao)面的(de)平整度。頗爾所生(sheng)(sheng)產的(de)Profile II熔噴濾(lv)芯，能夠覆蓋0.3um及以(yi)上精度范圍的(de)CMP研磨液過濾(lv)，提供10寸(cun)、20寸(cun)不同尺(chi)寸(cun)、不同端(duan)口的(de)形式，能夠滿(man)足多樣化CMP生(sheng)(sheng)產需求。

總體而言，為了實現最(zui)佳芯(xin)片(pian)(pian)性(xing)能和能源(yuan)效率(lv)，半導體芯(xin)片(pian)(pian)必須以最(zui)高純度制(zhi)造(zao)，尤其是在汽車和醫療設(she)備等(deng)新應(ying)用中，這(zhe)些(xie)潛在缺陷(xian)所(suo)造(zao)成的(de)安全隱患(huan)可能代價高昂(ang)。高效的(de)過濾(lv)技(ji)術(shu)不僅可以確保(bao)芯(xin)片(pian)(pian)制(zhi)造(zao)工藝(yi)的(de)質量(liang)和可靠性(xing)，還可以減少(shao)對(dui)生產設(she)備的(de)損耗，降低生產成本，為最(zui)終芯(xin)片(pian)(pian)制(zhi)造(zao)的(de)成功保(bao)駕護航。

中國制造業蓬勃發展，頗爾做好堅實后盾

近年(nian)來，中國制(zhi)(zhi)造業以驚人(ren)的速度蓬勃發(fa)展，成為全球制(zhi)(zhi)造業的重要一環。頗(po)爾新加坡廠(chang)的落成，彰(zhang)顯了對中國制(zhi)(zhi)造業市場的堅定(ding)信心和深切關(guan)注。

據(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)半導(dao)體行(xing)業協會(hui)(hui)集(ji)(ji)(ji)(ji)成電路分(fen)會(hui)(hui)理(li)事(shi)長、中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)集(ji)(ji)(ji)(ji)成電路創(chuang)(chuang)新(xin)聯盟副理(li)事(shi)長兼秘書長葉甜春先(xian)生在第26屆集(ji)(ji)(ji)(ji)成電路制造年會(hui)(hui)暨供應(ying)鏈創(chuang)(chuang)新(xin)發展大(da)會(hui)(hui)(CICD)上(shang)的(de)演(yan)講報(bao)告中(zhong)(zhong)(zhong)指出，從2008年到(dao)2023年，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)集(ji)(ji)(ji)(ji)成電路制造業銷售額增長了9.86倍，2023年中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)集(ji)(ji)(ji)(ji)成電路制造業的(de)規模(mo)達到(dao)3875億元。

在(zai)晶(jing)圓(yuan)制(zhi)造(zao)領域，中國晶(jing)圓(yuan)制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)主(zhu)要企(qi)(qi)業(ye)(ye)營收總(zong)和不斷增長(chang)，內資企(qi)(qi)業(ye)(ye)的(de)數量和占(zhan)比不斷增長(chang)，外(wai)資企(qi)(qi)業(ye)(ye)的(de)數量雖然也(ye)呈現(xian)增長(chang)趨勢，但(dan)是(shi)占(zhan)比逐漸下降，表(biao)明中國集成電路制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)競爭格局正在(zai)發生變化。

當下，中(zhong)(zhong)國集成(cheng)電(dian)路(lu)正(zheng)迎制造和(he)工(gong)藝突破發展之際，頗(po)爾(er)公司始終致(zhi)力(li)于為(wei)中(zhong)(zhong)國客戶提供高質量、高性(xing)能(neng)的(de)(de)過(guo)濾器解(jie)決方案。與此同(tong)時，中(zhong)(zhong)國已成(cheng)為(wei)頗(po)爾(er)在全(quan)球高速增(zeng)長的(de)(de)一個區域，頗(po)爾(er)微電(dian)子事業部更是(shi)在過(guo)去五年(nian)中(zhong)(zhong)取得了迅(xun)猛的(de)(de)增(zeng)長。

頗(po)爾能夠在中國(guo)市場取得(de)如(ru)此驕人的成績，離不(bu)開其(qi)幾十年來持續深(shen)耕中國(guo)市場的戰略布局和不(bu)懈努(nu)力。

早在上世紀(ji)90年代(dai)，頗(po)爾中國(guo)(guo)的北(bei)京工廠就已經開始(shi)扎根中國(guo)(guo)，1994年，頗(po)爾北(bei)京工廠作為一個生產基地在馬駒橋投產。

2004年，北(bei)京(jing)工廠(chang)搬(ban)遷至(zhi)亦莊(zhuang)并擴(kuo)大(da)了生產(chan)規模，引入(ru)了日本的(de)濾殼制造(zao)標準，在業(ye)內享有非常(chang)高(gao)端的(de)濾殼加(jia)(jia)工水平，并逐步增加(jia)(jia)了過濾器濾芯產(chan)品的(de)制造(zao)。

2020年，頗(po)爾正式宣布Gas應用產(chan)品在北(bei)京投入生產(chan)，將(jiang)美國工(gong)廠的(de)(de)產(chan)線(xian)復制到北(bei)京，實(shi)現供應鏈(lian)的(de)(de)穩(wen)定性，更好地(di)服務中國本地(di)的(de)(de)客戶。

2023年(nian)，北京工廠增(zeng)加投(tou)產Gas應(ying)用(yong)頂部安裝式(shi)的過濾器(qi)Gaskleen產線(xian)，并新增(zeng)CMP產線(xian)，擴充了(le)產品類別以滿(man)足多樣化的市場(chang)需求。

憑借(jie)其產品的(de)(de)一致性(xing)、可靠性(xing)、過程控制和高質(zhi)量的(de)(de)優(you)勢，頗(po)爾的(de)(de)過濾器產品贏得了(le)廣大中(zhong)國(guo)客戶的(de)(de)信賴。協同頗(po)爾北(bei)京工廠(chang)和新(xin)落成的(de)(de)新(xin)加(jia)坡工廠(chang)，兩大制造基(ji)地將共同為中(zhong)國(guo)集成電路產業發展(zhan)提(ti)供強有力的(de)(de)后方支持。

寫在最后

在全球(qiu)芯片(pian)競爭如(ru)此激烈、地(di)緣政治影響日益深遠的(de)當下，頗爾公司于新(xin)加坡新(xin)建工廠的(de)投(tou)產(chan)，猶如(ru)一劑(ji)強心針，將(jiang)(jiang)為(wei)亞太(tai)尤其是中國地(di)區提供(gong)更加穩定可靠的(de)供(gong)應(ying)鏈(lian)保障。這座耗資約(yue)1.5億美(mei)元的(de)工廠，是頗爾堅定亞太(tai)市(shi)場擴張(zhang)的(de)強有力證明。隨著兩條光(guang)刻膠和濕法重要過(guo)濾器產(chan)線的(de)落(luo)成，頗爾在亞太(tai)地(di)區的(de)四大(da)產(chan)品線項目產(chan)能將(jiang)(jiang)得到大(da)幅提升，供(gong)應(ying)鏈(lian)也將(jiang)(jiang)迎(ying)來全面(mian)升級。

幾十年來的持續投(tou)入和(he)蓬勃(bo)發(fa)展，彰顯了頗爾對中(zhong)國(guo)(guo)市(shi)場(chang)的堅定承諾。隨著(zhu)中(zhong)國(guo)(guo)芯片制造(zao)工(gong)藝的不斷進步，頗爾高效的過濾技術將發(fa)揮更(geng)加關鍵的作用，憑借(jie)著(zhu)深(shen)厚的技術積累(lei)和(he)卓越的產(chan)品優勢，頗爾將繼續深(shen)耕(geng)中(zhong)國(guo)(guo)市(shi)場(chang)，助力中(zhong)國(guo)(guo)芯片產(chan)業邁(mai)向更(geng)高水平。