半导体行业（二百零七）——集成电路工艺（十二）

生产中用到的气体包括超高纯气体、纯度较低的吹除净化气体，如氮气和用于驱动制造工具气动系统的干燥空气。清洁的空气要持续送人无尘室以维持室内的压强。IC生产过程中将会消耗大量气体，特别是用于吹洗反应器与气体输送管的氮气，而高纯氮气也应用于IC制造过程中。许多半导体生产都需要有自己的氮气工厂，以便从大气中通过冷凝及蒸发压缩空气过程制造和纯化氮气，大多数工艺过程使用的气体都存储在高压钢瓶内并放在特殊设计的气柜中，放置气柜的小房间全用厚的混凝土建造，而房门仅能朝外开启，万一气体外泄或发生气爆，这种设计可以防止生产工厂受到重大损失。

IC生产过程需要大量的水。在湿式清洗和湿式刻蚀之后就需要用高纯度的去离子水冲洗芯片。去离子水也被用来冷却系统，IC生产需要有自己的厂房生产足够的去离子水以供晶圆制造所用。而子系统与其他辅助设备，如空调系统，也要用大量的自来水进行冷却。IC生产需要强大的空调系统维持固定的温度，这样才能确保生产的成品率并保证员工能舒适地在工艺线上操作。

电源保护器与配电系统也放置在辅助区内，一座IC工厂所消耗的电能非常大。高温扩散炉可能消耗高达28.8kW（480V×60A）的电能。高温扩散炉永远保持在启动状态，除了必要的定期维护或出现问时高温扩散炉才停止运作，而一座IC工厂通常拥有超过座以上的高扩散炉。

一些问题：

假如一座IC生产工厂有50台高温扩散炉，每台高温扩散炉的平均耗电为20k，为了维持这50台高温扩散炉的正常工作，如果每千瓦小时的电费是10美分，请计算一年的电费？

许多设备的子系统，如真空泵、射频功率产生器、气体及液体的输送系统和热交换器等，都设置在工艺区与设备区楼下的辅助区内（见下图）。真空泵将反应器内的空气抽出，确保反应器能维持在工艺制造所需的真空环境中。在许多“等离子体增强化学气相沉积”（PECVD)反应器和等离子体刻蚀反应器中．射频产生器可以激发并维持稳定的等离子体源。气体与液体输送系统可以将所需的工艺气体与液体运送到制造工具中。热交换机可将冷水或热水供应到各个制造糸统中以维持不同工艺所需的固定温度。

集成电路测试与封裝

有些工厂会在厂内自动试和封装芯片后完成晶圆的制造过程，有些会将晶罢送到专门的封装工厂。操作员必须利用光学显微镜，通过手动方式将测试仅器上的细微探针小心地接触到品圆的每一颗晶粒连接垫片（大约100×100um2），所以晶粒测试是一个劳动量很大的过程。为了节省成本，有些IC制造商将试与封装工厂放在工资成本较低的国家。因为IC测试设备自动化技术的发展，再加上工资成本占整个IC生产总成本的百分比也在持续缩减，所以这种情况或许会改变。