一、背景

随着后摩尔时代的到来，芯片线宽越来越小，如台积电等企业已经有3nm成熟的量产工艺。先进的制程工艺对环境洁净度的要求也越来越高，任何微小的杂质都可能对芯片造成不可挽回的损伤。制程工厂的洁净车间需要管控的污染物已不仅局限在颗粒杂质、液态水珠，而是精确到了分子级污染物。 半导体工厂AMC（气态分子级污染物）控制难度大的原因来自于多个方面。首先，AMC污染物的种类繁多，包括不限于酸性分子污染物、碱性分子污染物、有机化合物和掺杂物。这些污染物可能来源于无尘室外的汽车排气、大气臭氧、工厂排放，也可能来自洁净室内的化学溶剂挥发、蚀刻酸气、塑料制品溢散等。由于来源的多样性和种类的繁多，使得对AMC的有效防控变得异常复杂。其次，AMC主要表现为表面分子污染，这是由于气态分子和特定表面之间的相互作用形成了一层非常薄的化学膜。这层化学膜会改变产品表面的物理、电子、化学和光学特性，从而导致产品质量缺陷和良品率下降。随着半导体产品工艺尺寸逐渐由微米级向纳米级发展，小颗粒污染物对产品的影响越来越大，因此，AMC控制对半导体工厂来说挑战巨大。

二、如何控制工厂的洁净度

半导体工厂对AMC污染的控制是一项至关重要和复杂的任务，它涉及多个层级，要求策略精确且全面。除了从选址、人员操作、材料设备等源头进行控制外，半导体工厂还需要建立高效的空气处理系统，通常使用AMC过滤和HAPA过滤组合来确保车间内的洁净度符合工艺要求，同时还定期检查和更换过滤材料，确保过滤效果持续稳定。

三、MOFs材料在AMC控制的应用

MOFs，即金属有机框架材料（Metal-Organic Frameworks），是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料，因其高度有序的晶体结构、高比表面积、高孔隙率以及可调的孔径和孔道形状等特点，在气体存储与分离、催化、传感、药物传递等领域展现出广阔的应用前景。 MOFs材料的高比表面积和孔隙率使得它们在气体吸附方面表现出色，通过改变金属离子或有机配体的种类及连接方式，可以精确调控MOFs的孔径和孔道形状，从而实现对 AMC 中特定分子或离子的选择性吸附。同时，MOFs材料具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够在一定条件下长时间保持其结构和性能。 把MOFs材料添加到高效过滤器滤材中，与传统活性炭过滤器相比，对二氧化硫、氨气等气体的吸附性能提高8-10倍。此外，智孔清源可以根据客户工厂实际AMC情况，通过精确调控MOFs材料的结构，实现个性化MOFs高效滤材的定制生产，满足各种实际应用需求。经实验研究，用MOFs改进的超级过滤材料，在治理碱性气体、酸性气体方面，性能分别是部分进口材料的数倍，可完全解决进口滤材卡脖子的问题，实现国内产品进口替代，性价比相较国外产品更高。该产品未来可广泛应用于半导体、医药、生化防护、军工等领域。 同时，由于MOFs卓越的化学稳定性和热稳定性，能够适应各种复杂的工作环境，在AMC控制中具有更长的使用寿命和更高的可靠性，为洁净工厂的平稳生产和高产品良率提供了坚实的保障。