無塵室的空氣從哪裡來？

無塵室的空氣，大部分是在裡面一直繞的同一批空氣：天花板上一整片風扇過濾機（FFU）把空氣過濾後往下吹，空氣從地板的孔流下去，再回到天花板，過濾一次再吹下來。從外面進來的只是一小部分：機台一直在排氣，排掉多少，外氣空調箱（MAU）就從外面補多少，先過濾、除濕、調溫，還多補一點，讓無塵室的壓力比外面高。讓空氣變冷變乾的冰水由冰水主機做，熱最後從屋頂的冷卻水塔散掉。這一整套就是無塵室的空調（HVAC），歸廠務管。

無塵室的空氣怎麼走？一步一步跟著它

家裡的冷氣只要涼；無塵室的空調要同時顧乾淨、溫度、濕度和壓力，一年到頭不停。

第 1 步：外面的空氣，先進外氣空調箱

• 做什麼：把外面的空氣抽進來，過幾道濾網，再用冰水冷到露點以下（空氣冷到露點，水氣就凝成水珠），水珠流掉，空氣就乾了；太冷再加熱，太乾再加濕。
• 為什麼：外面的空氣有灰塵，又忽冷忽熱、忽乾忽濕；無塵室的濕氣主要跟著它進來，所以最難的除濕，在這裡先做好。
• 不這樣會怎樣：濕的空氣直接進去，無塵室的濕度就跟著天氣跑，下雨、起霧的時候最明顯。

第 2 步：補進無塵室的大循環

• 做什麼：處理好的空氣，送進無塵室裡一直在繞的那一大圈，跟從地板回來的空氣混在一起。這一圈的風量，比補進來的大很多。
• 為什麼：乾淨靠的是把同一批空氣一直過濾，不是一直換新的；外面的空氣要除濕、調溫，最費力，只補需要的量。
• 不這樣會怎樣：全部用外面的空氣，除濕、調溫的量會大到難以負擔；空調本來就是晶圓廠很耗電的一塊（見「晶圓廠為什麼那麼耗電？」）。

第 3 步：天花板的風扇過濾機（FFU）往下吹

• 做什麼：風扇過濾機就是一個小風扇加一片很密的濾網，裝在天花板的一格裡；一座無塵室的天花板上，排著成百上千台。空氣被吹過濾網，像一陣很慢、很平均的風往下走（大約每秒零點幾公尺，比人走路還慢），從地板的孔回去。
• 為什麼：人和機台一直在掉微粒，從上往下的風把它們往地板帶走，不讓它飄到晶圓上。一格一台，壞了一台，旁邊的還在吹。
• 不這樣會怎樣：一台停了，它下面那一格的風就弱了。新裝的一台，框和天花板之間要是有縫，沒過濾的空氣就從縫裡漏下來，所以裝好要「掃描測漏」：拿一支探頭貼著濾網和框，慢慢掃一遍。

濾網和無塵室的等級，見「無塵室有多乾淨？Class 100、ISO 5 這些等級怎麼算」。

第 4 步：壓力比外面高一點（正壓）

• 做什麼：補進來的空氣比排出去的多一點點，無塵室的壓力就比外面高，叫正壓。只高大約大氣壓的萬分之一，而且越乾淨的地方越高。
• 為什麼：門一打開，空氣從裡面往外流，外面的灰塵不容易跟進來。很多入口有兩道不同時開的門（風淋室也是），壓力差才不會一下子掉光。
• 不這樣會怎樣：壓力差沒了，門一開、牆縫一漏，外面的灰就跟著空氣進來。反過來，怕毒氣漏出來的氣瓶櫃，是故意做得比外面低（見「晶圓廠用哪些氣體？」）。

第 5 步：溫度、濕度要一直穩

• 做什麼：感測器一直在量，訊號送到中控室。循環那一圈常用不會結露的冷盤管微調溫度；除濕、加濕交給外氣空調箱。
• 為什麼：黃光區最在意。濕度一變，光阻黏得牢不牢、有的照光後反應得快不快，就跟著變；曝光又要把上下兩層對準到奈米等級，東西熱了會脹一點點，溫度也就要穩。太乾容易起靜電，太濕金屬容易腐蝕。
• 不這樣會怎樣：同樣的條件，今天和明天做出來不一樣。

黃光和光阻，見「黃光區為什麼是黃色的？」「光阻是什麼？」；靜電見「靜電放電（ESD）是什麼？」。

第 6 步：機台一直在排氣，排多少就補多少

• 做什麼：每台機台都接著排氣管，一直把裡面的空氣抽走。排氣照裡面有什麼分開走，常見的是一般排氣、酸的、鹼的、有機溶劑的。有毒、會燒的氣體，先在機台旁邊經過尾氣處理；酸、鹼的排氣再用水洗（洗滌塔），溶劑的常先吸附、濃縮再燒掉，才排到外面。
• 為什麼：化學品的氣體不能留在機台裡、跑進無塵室。分開走，是因為酸和鹼碰在一起會生成鹽類的細粉，積在管子裡，處理方法也不同。
• 不這樣會怎樣：抽得不夠，氣體留在機台裡；抽太多，同一條主管上的別台就少抽了，無塵室也少了空氣，要外氣空調箱多補。洗滌塔的水也要處理（見「晶圓廠用過的水去哪裡？」）。

第 7 步：冰水主機和冷卻水塔，把熱帶走

• 做什麼：外氣空調箱和循環那一圈的冷盤管，用的都是冰水主機做的冰水。冰水帶走空氣的熱回到主機，主機再把熱交給另一路水，送到屋頂的冷卻水塔：熱水從上面灑下來，風扇往上抽風，一小部分水蒸發，把熱帶走。
• 為什麼：機台用掉的電，最後幾乎都變成熱，要一直搬走。
• 不這樣會怎樣：冷卻水塔的風扇停了，回去的水不夠冷，冰水主機裡的壓力升高，它會自己停下來保護自己；冰水一不夠冷，外氣空調箱就除不了濕。所以冰水主機常多準備一台備用。

在 fab24hr 裡

按「進廠」、選「打工人的一天」，在「今天你是」卡片上點「量產廠」，左右滑到廠務工程師，名字下面一排色塊點空調那一塊（寫著「廠務・空調」），就是空調課工程師。四個班照你打開的時間：

• 深夜班「起霧的晚上」：你在家 on-call。外面起霧，黃光區的濕度慢慢往上：半夜照夜間的設定，冰水調高了一點，外氣空調箱除不了濕。要請中控室調回白天的溫度，還是照設定盯著，由你決定；四點半還有一通（可以不接）：天花板上一台風扇過濾機停了。
• 早班「換一台」：在無塵室裡換那一台，掃描測漏可以省，省了會怎樣，按「接著上午班」就知道；再看七個晚上的濕度，決定夜間的設定要不要改看外面的露點。
• 午班「新機台的排氣」：新機台從搬入口進來，你看兩道門打開時的壓力差；接著接兩條排氣，設備商想開大一點，照不照接點表、量不量風量，由你決定。
• 晚班「屋頂的一台風扇」：二號冰水主機跳了，備用的三號自己起來；原因在屋頂冷卻水塔的一台風扇，看皮帶那一步也可以省。

遊戲裡的廠、人物、機台編號和時間都是虛構的，也沒有寫溫度、濕度、壓力差的數字；空氣怎麼走、為什麼這樣做，照公開的一般資料寫，不代表任何一家公司的做法。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話，白話解釋」查。