具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明一实施例提供一种用于半导体制造的洁净室系统，包括洁净室、多级电场除尘系统；所述洁净室包括气体入口；所述多级电场除尘系统包括除尘系统入口、除尘系统出口、至少两个串联的电场装置；所述洁净室的气体入口与所述电场除尘系统的除尘系统出口连通。

于本发明一实施例中，每个所述电场装置包括电场阴极和电场阳极，所述电场阴极和所述电场阳极用于产生电离电场。于本发明一实施例中，所述多级电场除尘系统包括电源装置，每个所述电场装置的电场阳极和电场阴极分别与电源装置的两个电极电性连接。

于本发明一些实施例中，所述电源装置可为不同电场装置提供相同电压。例如，所述多级电场除尘系统包括依次串联的第1级电场装置、第2级电场装置、第3级电场装置，所述电源装置包括第一电源，所述第1级电场装置、第2级电场装置、第3级电场装置的电场阳极和电场阴极分别与第一电源的两个电极电性连接，所述第一电源为第1级电场装置、第2级电场装置、第3级电场装置同时提供相同的电压。

于本发明一些实施例中，所述电源装置可为不同电场装置提供不同电压。例如，所述多级电场除尘系统包括依次串联的第1级电场装置、第2级电场装置、第3级电场装置，第1级电场装置、第2级电场装置、第3级电场装置所需的电压均不相同。所述电源装置可包括第一电源、第二电源、第三电源，所述第一电源的两个电极与第1级电场装置电场阳极和电场阴极分别电性连接，所述第二电源的两个电极与第2级电场装置电场阳极和电场阴极分别电性连接，所述第三电源的两个电极与第3级电场装置电场阳极和电场阴极分别电性连接，第一电源、第二电源、第三电源提供不同的电压。

于本发明一些实施例中，所述电源装置可为各级电场装置提供部分相同的电压。例如，所述多级电场除尘系统包括依次串联的第1级电场装置、第2级电场装置、第3级电场装置，第1级电场装置和第2级电场装置所需电压相同，第3级电场装置所需的电压与第1级电场装置、第2级电场装置的电压不同，所述电源装置可包括第一电源、第二电源，所述第1级电场装置的电场阳极和电场阴极与第一电源的两个电极电性连接，第2级电场装置的电场阳极和电场阴极与第一电源的两个电极电性连接，第一电源为第1级电场装置和第2级电场装置同时供电；所述第3级电场装置的电场阳极和电场阴极与第一电源的两个电极电性连接，第二电源为第3级电场装置供电，第一电源、第二电源提供不同的电压。

于本发明一些实施例中，所述电源装置给每个电场装置提供的电压值足以确保多级电场除尘系统总除尘效率(100％-(100％-P₁％)*(100％-P₂％)*……*(100％-P_n％))大于一个预定值，并且臭氧输出量小于一个预定值，其中，P₁％、P₂％……P_n％依次分别为所述多级电场除尘系统中第1级电场装置、第2级电场装置、……第n级电场装置的除尘效率，n为大于1的整数。

于本发明一些实施例中，所述电源装置为所述多级电场除尘系统中每个所述电场装置提供同一电压，所述电压值足以确保电场除尘系统总除尘效率(100％-(100％-P₁％)*(100％-P₂％)*……*(100％-P_n％))大于一个预定值，并且臭氧输出量小于一个预定值，其中，P₁％、P₂％……P_n％依次分别为第1级、第2级、……第n级电场装置的除尘效率，n为大于1的整数。

于本发明一实施例中，所述电源装置为每个所述电场装置提供不同电压，每个所述电场装置的电压使电离电场的臭氧输出量小于一个预定值，各级电场装置的除尘效率分别为P₁％、P₂％……P_n％，n为大于1的整数，同时确保电场除尘系统总除尘效率(100％-(100％-P₁％)*(100％-P₂％)*……*(100％-P_n％))大于一个预定值。

于本发明一实施例中，所述多级电场除尘系统包括n级电场装置，n为大于1的整数，每级电场装置中除尘效率分别为P₁％、P₂％、P₃％、……P_n％，所述多级电场除尘系统的总除尘效率为(100％-(100％-P₁％)*(100％-P₂％)*(100％-P₃％)*……*(100％-P_n％))。

于本发明一些实施例中，提供一种用于半导体制造的洁净室系统的多级电场除尘方法，包括如下步骤：

使气体通过多级电场除尘系统串联的每个电场装置；

给每个电场装置施加电压，所述电压足以确保电场除尘系统总除尘效率(100％-(100％-P₁％)*(100％-P₂％)*……*(100％-P_n％))大于一个预定值，并且臭氧输出量小于一个预定值，其中，P₁％、P₂％……P_n％依次分别为第1级、第二级、……第n级电场装置的除尘效率，n为大于1的整数；将除尘后的气体输入洁净室。

于本发明一些实施例中，提供一种半导体制造系统，包括：本发明所述的用于半导体制造的洁净室系统，所述洁净室系统包括洁净室、电场除尘系统；还包括：

薄膜制备装置，该薄膜制备装置设于洁净室内，用于在衬底上形成薄膜，可以选用现有技术中任何可适用的相关装置。

薄膜刻蚀装置，该薄膜刻蚀装置设于洁净室内，用于在薄膜上刻蚀形成沟道，可以选用现有技术中任何可适用的相关装置。

离子掺杂装置，该离子掺杂装置设于洁净室内，用于在沟道暴露出的衬底上形成具有电子特性的特定结构，可以选用现有技术中任何可适用的相关装置。

于本发明一些实施例中，提供一种用于半导体制造的洁净室系统的多级电场除尘方法，包括如下步骤：

使气体通过多级电场除尘系统串联的每个电场装置；

给每个电场装置施加电压，利用电离电场电晕放电现象，增加电压，除尘效率提高，臭氧输出量增加；当第1级电场装置的臭氧输出量超过一个预定值时，降低第1级电场装置的电压，使臭氧输出量降低至所述预定值以下，随之除尘效率降低；串联第2级电离电场，降低第2级电离电场的电压，使第2级电离电场中臭氧输出量降低至所述预定值以下；依次串联多级电场装置，直到多级电场除尘系统总除尘效率达到一定值，完成除尘处理并且臭氧输出量在预定值以下。

于本发明一些实施例中，所述多级电场除尘系统中各电场装置的结构可完全相同、也可以不完全相同或也可以完全不同。

于本发明一些实施例中，施加给每个所述电源装置的电压可以相同。于本发明一些实施例中，施加给每个所述电源装置的电压不完全相同。于本发明一些实施例中，施加给每个所述电源装置的电压，可以完全不相同。

于本发明一些实施例中，提供一种用于设计半导体制造洁净室多级电场除尘系统的方法，包括如下步骤：

选择多级电场除尘系统中电场装置个数n以及各电场装置电源的电压使电场除尘系统总除尘效率(100％-(100％-P₁％)*(100％-P₂％)*……*(100％-P_n％))大于一个预定值，并且臭氧输出量小于一个预定值，其中，P₁％、P₂％……P_n％依次分别为第1级、第2级、……第n级电场装置的除尘效率，n为大于1的整数。

于本发明一些实施例中，所述选择多级电场除尘系统中各电场装置电源的电压包括：选择多级电场除尘系统中各电场装置电源的电压相同。

于本发明一些实施例中，所述选择多级电场除尘系统中各电场装置电源的电压包括：选择多级电场除尘系统中各电场装置电源的电压不完全相同。

于本发明一些实施例中，所述选择多级电场除尘系统中各电场装置电源的电压包括：选择多级电场除尘系统中各电场装置电源的电压完全不相同。

本发明一实施例涉及多级电场除尘系统设计方法。在此方法中，当多级电场除尘系统的除尘效率小于预定值和/或臭氧输出量大于预定值时，减小至少多级电场除尘系统的一个电场装置电场强度，以减少臭氧输出量，和/或增加电场装置个数，以增加多级电场除尘系统的除尘效率，直至除尘效率和臭氧输出量都达到预定值。这个方法能够实现的原因是，在一定电场强度范围内，减少电场强度会减少臭氧输出量，但也会减少除尘效率，不过臭氧输出量的减少程度要比除尘效率的减少程度要大。

于本发明一实施例中，所述多级电场除尘系统包括设置依次串联的多级电场装置，各级电场装置的除尘效率依次为P₁％、P₂％……P_n％(n为大于1的整数)，均小于各级电场装置的臭氧输出量在所述预定值以下时的最大除尘效率P₀₁％、P₀₂％……P_0n％；总除尘效率为(100％-(100％-P₁％)*(100％-P₂％)*(100％-P₃％)*……*(100％-P_n％))，依据总除尘效率要求设计多级电场装置的个数、每级的除尘效率，调节每级电离电场的电压，将多级电离电场产生的臭氧浓度值控制在上述预定值以下。

于本发明一实施例中，本发明提供一种用于半导体制造的洁净室系统的多级电场除尘方法，包括以下步骤：

使空气通过至少两个串联的电离电场。

本发明某些实施例还提供一种半导体制造方法，包括以下步骤：

S1：空气除尘：利用多级电场除尘方法去除气体中的颗粒物；经多级电场除尘后的净化气体进入洁净室；

S2，在衬底上形成薄膜；

S3，在所述薄膜上形成沟道，所述沟道暴露出所述衬底表面；

S4，对所述沟道暴露出的衬底进行离子渗入，形成具有电子特性的特定结构。

于本发明一实施例中，步骤S3中，所述沟槽形成包括如下步骤：

在所述薄膜表面涂覆光刻胶；

通过掩模板对所述光刻胶进行曝光；

对所述光刻胶进行显影并清洗去除部分光刻胶，暴露出部分薄膜表面；

对暴露出的薄膜进行刻蚀，暴露出部分衬底表面，形成沟道。

于本发明一实施例中，所述光刻胶为正胶或反胶。

于本发明一实施例中，步骤S2中，所述衬底的材质为硅、锗、锗硅、碳化硅、砷化镓、砷化铟或磷化铟，也可以是其他任何适用的物质。

于本发明一实施例中，步骤S2中，所述薄膜采用CVD(Chemical VaporDeposition，化学气相沉积)或PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)工艺形成，也可以是其他常规可适用的成膜方法。

于本发明一实施例中，步骤S2中，所述薄膜的主要组分为氮化硅、氧化硅、碳化硅、多晶硅或两者以上任意组合，也可以是其他任何适用的物质。

于本发明某些实施例中，步骤S3中，形成沟道的方法可以为任何合适的方法，例如，在薄膜表面涂覆光刻胶，将配置有掩模图形的掩模板放置在光刻胶上方，用光源照射掩模板，通过掩模板对光刻胶进行曝光，并清洗去除部分光刻胶，暴露出部分薄膜表面。其中，光源可以为任何合适的光源，例如采用紫外线、深紫外线或极紫外线。光刻胶可以选用正胶或负胶。当选用正胶时，光刻胶受光源照射的部分容易被显影液洗掉，而没有受光源照射的部分不容易被显影液洗掉而留在薄膜上。反之，当选用负胶时，光刻胶受光源照射的部分不容易被显影液洗掉而留在薄膜上，而没有受光源照射的部分容易被显影液洗掉。不论选用正胶或负胶，都会有一部分光刻胶被洗掉，而另一部分光刻胶留在薄膜上，从而使得掩模板上的掩模图形在光刻胶上显影出来。根据光刻胶上显影出来的掩模图形，将光刻胶被洗掉后露出的薄膜部分刻蚀掉，形成沟道，并露出最底层的衬底。其中，刻蚀方法可以是任何合适的方法，例如采用干法蚀刻或湿法蚀刻。当选用干法刻蚀时，可以利用溅射刻蚀等方法进行薄膜刻蚀，具有较好的选择性。当选用湿法刻蚀时，可以利用氟化氢溶液等化学腐蚀液，将与化学腐蚀液接触的薄膜部分浸蚀溶掉，具有刻蚀速率快、厚度深、灵敏度高的特点。

于本发明一实施例中，步骤S4中，所述离子渗入可以为扩散或离子注入，也可以为其他任何适用的方法。

于本发明一实施例中，步骤S4中，所述电子特性为PN结。

于本发明一实施例中，步骤S4中，在刻蚀后暴露出的衬底上使离子渗入衬底，形成如PN结等具有电子特性的特定结构。

于本发明一实施例中多级电场除尘系统的每个电场装置可包括电场装置入口、电场装置出口、电场阴极和电场阳极，所述电场阴极和所述电场阳极用于产生电离电场。气体进入电离电场，气体中的氧气将被电离，并形成大量带有电荷的氧离子，氧离子与气体中粉尘等颗粒物结合，使得颗粒物荷电，电场阳极给带负电荷的颗粒物施加吸附力，使得颗粒物被吸附在电场阳极上，以清除掉气体中的颗粒物。

于本发明一实施例中，所述电场阴极包括若干根阴极丝。阴极丝的直径可为0.1mm-20mm，该尺寸参数根据应用场合及积尘要求做调整。于本发明一实施例中阴极丝的直径不大于3mm。于本发明一实施例中阴极丝使用容易放电的金属丝或合金丝，耐温且能支撑自身重量，电化学稳定。于本发明一实施例中阴极丝的材质选用钛。阴极丝的具体形状根据电场阳极的形状调整，例如，若电场阳极的积尘面是平面，则阴极丝的截面呈圆形；若电场阳极的积尘面是圆弧面，阴极丝需要设计成多面形。阴极丝的长度根据电场阳极进行调整。

于本发明一实施例中，所述电场阴极包括若干阴极棒。于本发明一实施例中，所述阴极棒的直径不大于3mm。于本发明一实施例中阴极棒使用容易放电的金属棒或合金棒。阴极棒的形状可以为针状、多角状、毛刺状、螺纹杆状或柱状等。阴极棒的形状可以根据电场阳极的形状进行调整，例如，若电场阳极的积尘面是平面，则阴极棒的截面需要设计成圆形；若电场阳极的积尘面是圆弧面，则阴极棒需要设计成多面形。

于本发明一实施例中，电场阴极穿设于电场阳极内。

于本发明一实施例中，电场阳极包括一个或多个并行设置的中空阳极管。当中空阳极管有多个时，全部中空阳极管构成蜂窝状的电场阳极。于本发明一实施例中，中空阳极管的截面可呈圆形或多边形。若中空阳极管的截面呈圆形，电场阳极和电场阴极之间能形成均匀电场，中空阳极管的内壁不容易积尘。若中空阳极管的截面为三边形时，中空阳极管的内壁上可以形成3个积尘面，3个远角容尘角，此种结构的中空阳极管的容尘率最高。若中空阳极管的截面为四边形，可以获得4个积尘面，4个容尘角，但拼组结构不稳定。若中空阳极管的截面为六边形，可以形成6个积尘面，6个容尘角，积尘面和容尘率达到平衡。若中空阳极管的截面呈更多边形时，可以获得更多的积尘边，但损失容尘率。于本发明一实施例中，中空阳极管的管内切圆直径取值范围为5mm-400mm。

于本发明一实施例中，电场阴极安装在阴极支撑板上，阴极支撑板与电场阳极通过绝缘机构相连接。所述绝缘机构用于实现所述阴极支撑板和所述电场阳极之间的绝缘。于本发明一实施例中，电场阳极包括第一阳极部和第二阳极部，即所述第一阳极部靠近电场装置入口，第二阳极部靠近电场装置出口。阴极支撑板和绝缘机构在第一阳极部和第二阳极部之间，即绝缘机构安装在电离电场中间、或电场阴极中间，可以对电场阴极起到良好的支撑作用，并对电场阴极起到相对于电场阳极的固定作用，使电场阴极和电场阳极之间保持设定的距离。而现有技术中，阴极的支撑点在阴极的端点，难以保持阴极和阳极之间的距离。于本发明一实施例中绝缘机构设置在电场流道外、即电场流道外，以防止或减少气体中的灰尘等聚集在绝缘机构上，导致绝缘机构击穿或导电。

于本发明一实施例中，绝缘机构采用耐高压陶瓷绝缘子，对电场阴极和电场阳极之间进行绝缘。电场阳极也称作一种外壳。

于本发明一实施例中，第一阳极部在气体流动方向上位于阴极支撑板和绝缘机构之前，第一阳极部能够除去气体中的水，防止水进入绝缘机构，造成绝缘机构短路、打火。另外，第一阳级部能够除去气体中相当一部分的灰尘，当气体通过绝缘机构时，相当一部分的灰尘已被消除，减少灰尘造成绝缘机构短路的可能性。于本发明一实施例中绝缘机构包括绝缘瓷柱。第一阳极部的设计主要是为了保护绝缘瓷柱不被气体中颗粒物等污染，一旦气体污染绝缘瓷柱将会造成电场阳极和电场阴极导通，从而使电场阳极的积尘功能失效，故第一阳极部的设计，能有效减少绝缘瓷柱被污染，提高产品的使用时间。在气体流经电场流道过程中，第一阳极部和电场阴极先接触具有污染性的气体，绝缘机构后接触气体，达到先除尘后经过绝缘机构的目的，减少对绝缘机构造成的污染，延长清洁维护周期，对应电极使用后绝缘支撑。所述第一阳极部的长度是足够的长，以清除部分灰尘，减少积累在所述绝缘机构和所述阴极支撑板上的灰尘，减少灰尘造成的电击穿。于本发明一实施例中第一阳极部长度占电场阳极总长度的1/10至1/4、1/4至1/3、1/3至1/2、1/2至2/3、2/3至3/4，或3/4至9/10。

于本发明一实施例中，第二阳极部在气体流动方向上位于阴极支撑板和绝缘机构之后。第二阳极部包括积尘段和预留积尘段。其中积尘段利用静电吸附气体中的颗粒物，该积尘段是为了增加积尘面积，延长电场装置的使用时间。预留积尘段能为积尘段提供失效保护。预留积尘段是为了在满足设计除尘要求的前提下，进一步提高积尘面积，提高除尘效果。预留积尘段作为补充前段积尘使用。于本发明一实施例中，第一阳极部和第二阳极部可使用不同的电源。

于本发明一实施例中，由于电场阴极和电场阳极之间存在极高电位差，为了防止电场阴极和电场阳极导通，绝缘机构设置在电场阴极和电场阳极之间的电场流道之外。因此，绝缘机构外悬于电场阳极的外侧。于本发明一实施例中绝缘机构可采用非导体耐温材料，比如陶瓷、玻璃等。于本发明一实施例中，完全密闭无空气的材料绝缘要求绝缘隔离厚度>0.3mm/kv；空气绝缘要求>1.4mm/kv。可根据电场阴极和电场阳极之间的极间距的1.4倍设置绝缘距离。于本发明一实施例中绝缘机构使用陶瓷，表面上釉；不能使用胶粘或有机材料填充连接，耐温大于350摄氏度。

于本发明一实施例中，绝缘机构包括绝缘部和隔热部。为了使绝缘机构具有抗污功能，绝缘部的材料采用陶瓷材料或玻璃材料。于本发明一实施例中，绝缘部可为伞状串陶瓷柱或玻璃柱，伞内外挂釉。伞状串陶瓷柱或玻璃柱的外缘与电场阳极的距离大于等于电场距离的1.4倍、即大于等于极间距的1.4倍。伞状串陶瓷柱或玻璃柱的伞突边间距总和大于等于伞状串陶瓷柱的绝缘间距的1.4倍。伞状串陶瓷柱或玻璃柱的伞边内深总长大于等于伞状串陶瓷柱的绝缘距离1.4倍。绝缘部还可为柱状串陶瓷柱或玻璃柱，柱内外挂釉。于本发明一实施例中绝缘部还可呈塔状。

于本发明一实施例中，绝缘部内设置加热棒，当绝缘部周围温度接近露点时，加热棒启动并进行加热。由于使用中绝缘部的内外存在温差，绝缘部的内外、外部容易产生凝露。绝缘部的外表面可能自发或被气体加热产生高温，需要必要的隔离防护，防烫伤。隔热部包括位于绝缘部外部的防护围挡板、脱硝净化反应腔。于本发明一实施例中绝缘部的尾部需要凝露位置同样需要隔热，防止环境以及散热高温加热凝露组件。

于本发明一实施例中电场装置的电源的引出线使用伞状串陶瓷柱或玻璃柱过墙式连接，墙内使用弹性碰头连接阴极支撑板，墙外使用密闭绝缘防护接线帽插拔连接，引出线过墙导体与墙绝缘距离大于伞状串陶瓷柱或玻璃柱的陶瓷绝缘距离。于本发明一实施例中高压部分取消引线，直接安装在端头上，确保安全，高压模块整体外绝缘使用ip68防护，使用介质换热散热。

于本发明一实施例中电场阳极和电场阴极分别与电源的两个电极电性连接。加载在电场阳极和电场阴极上的电压需选择适当的电压等级，具体选择何种电压等级取决于电场装置的体积、耐温、容尘率等。例如，电压从1kv至50kv；设计时首先考虑耐温条件，极间距与温度的参数：1MM<30度，积尘面积大于0.1平方/千立方米/小时，电场长度大于单管内切圆的5倍，控制电场气流流速小于9米/秒。于本发明一实施例中电场阳极由第一中空阳极管构成、并呈蜂窝状。第一中空阳极管端口的形状可以为圆形或多边形。于本发明一实施例中第一中空阳极管的管内切圆取值范围在5-400mm，对应电压在0.1-120kv之间，第一中空阳极管对应电流在0.1-30A之间；不同的内切圆对应不同的电晕电压，约为1KV/1MM。

于本发明一实施例中电场装置包括电场级，该电场级包括若干个电场发生单元，电场发生单元可以有一个或多个。电场发生单元也称作集尘单元，集尘单元包括上述电场阳极和电场阴极，集尘单元有一个或多个。电场级有多个时，能有效提高电场装置的集尘效率。同一电场级中，各电场阳极为相同极性，各电场阴极为相同极性。且电场级有多个时，各电场级之间串联。于本发明一实施例中电场装置还包括若干个连接壳体，串联电场级通过连接壳体连接；相邻两级的电场级的距离是极间距的1.4倍以上。

本发明的发明人研究发现，现有电场装置去除效率差、能耗高的缺点是由电场耦合引起的。本发明通过减小电场耦合次数，可以显著减小电场除尘装置的尺寸(即体积)。比如，本发明提供的电离除尘装置的尺寸约为现有电离除尘装置尺寸的五分之一。原因是，为了获得可接受的颗粒去除率，现有电离除尘装置中将气体流速设为1m/s左右，而本发明在将气体流速提高到6m/s的情况下，仍能获得较高的颗粒去除率。当处理一给定流量的气体时，随着气体速度的提高，电场除尘装置的尺寸可以减小。

另外，本发明可以显著提高颗粒去除效率。例如，在气体流速为1m/s左右时，现有技术电场除尘装置可以去除发动机排气中大约70％的颗粒物，但是本发明可以去除大约99％的颗粒物，即使在气体流速为6m/s时。

由于发明人发现了电场耦合的作用，并且找到了减少电场耦合次数的方法，本发明获得了上述预料不到的结果。

本发明提供的减少电场耦合次数的方案如下：

于本发明一实施例中电场阴极和电场阳极之间采用非对称结构。在对称电场中极性粒子受到一个相同大小而方向相反的作用力，极性粒子在电场中往复运动；在非对称电场中，极性粒子受到两个大小不同的作用力，极性粒子向作用力大的方向移动，可以避免产生耦合。

本发明的电场装置的电场阴极和电场阳极之间形成电离电场。为了减少电离电场发生电场耦合，于本发明一实施例中，减少电场耦合的方法包括如下步骤：选择电场阳极的集尘面积与电场阴极的放电面积的比，使电场耦合次数≤3。于本发明一实施例中电场阳极的集尘面积与电场阴极的放电面积的比可以为：1.667：1-1680：1；3.334：1-113.34：1；6.67：1-56.67：1；13.34：1-28.33：1。该实施例选择相对大面积的电场阳极的集尘面积和相对极小的电场阴极的放电面积，具体选择上述面积比，可以减少电场阴极的放电面积，减小吸力，扩大电场阳极的集尘面积，扩大吸力，即电场阴极和电场阳极间产生不对称的电极吸力，使荷电后粉尘落入电场阳极的集尘表面，虽极性改变但无法再被电场阴极吸走，并减少电场耦合，实现电场耦合次数≤3。即在电场极间距小于150mm时电场耦合次数≤3，电场能耗低，能够减少电场对气溶胶、水雾、油雾、松散光滑颗粒物的耦合消耗，节省电场电能30-50％。集尘面积是指电场阳极工作面的面积，比如，若电场阳极呈中空的正六边形管状，集尘面积即为中空的正六边形管状的内表面积，集尘面积也称作积尘面积。放电面积指电场阴极工作面的面积，比如，若电场阴极呈棒状，放电面积即为棒状的外表面积。

于本发明一实施例中电场阳极的长度可以为10-180mm、10-20mm、20-30mm、60-180mm、30-40mm、40-50mm、50-60mm、60-70mm、70-80mm、80-90mm、90-100mm、100-110mm、110-120mm、120-130mm、130-140mm、140-150mm、150-160mm、160-170mm、170-180mm、60mm、180mm、10mm或30mm。电场阳极的长度是指电场阳极工作面的一端至另一端的最小长度。电场阳极选择此种长度，可以有效减少电场耦合。

于本发明一实施例中电场阴极的长度可以为30-180mm、54-176mm、30-40mm、40-50mm、50-54mm、54-60mm、60-70mm、70-80mm、80-90mm、90-100mm、100-110mm、110-120mm、120-130mm、130-140mm、140-150mm、150-160mm、160-170mm、170-176mm、170-180mm、54mm、180mm、或30mm。电场阴极的长度是指电场阴极工作面的一端至另一端的最小长度。电场阴极选择此种长度，可以有效减少电场耦合。

于本发明一实施例中电场阳极和电场阴极之间的距离可以为5-30mm、2.5-139.9mm、9.9-139.9mm、2.5-9.9mm、9.9-20mm、20-30mm、30-40mm、40-50mm、50-60mm、60-70mm、70-80mm、80-90mm、90-100mm、100-110mm、110-120mm、120-130mm、130-139.9mm、9.9mm、139.9mm、或2.5mm。电场阳极和电场阴极之间的距离也称作极间距。极间距具体是指电场阳极、电场阴极工作面之间的最小垂直距离。此种极间距的选择可以有效减少电场耦合，并使电场装置具有耐高温特性。

于本发明一实施例中，所述电场阴极直径为1-3毫米，所述电场阳极与所述电场阴极的极间距为2.5-139.9毫米；所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比为1.667：1-1680：1。

于一实施例中，本发明提供的用于半导体制造的洁净室系统的多级电场除尘方法还可以包括一种减少空气除尘电场耦合的方法，包括以下步骤：

使空气通过至少两个串联的电离电场；所述电离电场由电场阳极和电场阴极产生；

选择所述电场阳极或/和电场阴极。

于本发明一实施例中，选择的所述电场阳极或/和电场阴极尺寸使电场耦合次数≤3。

具体地，选择所述电场阳极的集尘面积与电场阴极的放电面积的比。优选地，选择所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比为1.667：1-1680：1。

更为优选地，选择所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比为6.67-56.67：1。

于本发明一实施例中，所述电场阴极直径为1-3毫米，所述电场阳极与所述电场阴极的极间距为2.5-139.9毫米；所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比为1.667：1-1680：1。

优选地，选择所述电场阳极和所述电场阴极的极间距小于150mm。

优选地，选择所述电场阳极与所述电场阴极的极间距为2.5-139.9mm。更为优选地，选择所述电场阳极与所述电场阴极的极间距为5.0-100mm。

优选地，选择所述电场阳极长度为10-180mm。更为优选地，选择所述电场阳极长度为60-180mm。

优选地，选择所述电场阴极长度为30-180mm。更为优选地，选择所述电场阴极长度为54-176mm。

于本发明一实施例中，所述电场装置还包括辅助电场单元，用于产生与所述电离除尘电场不平行的辅助电场。

于本发明一实施例中，所述电场装置还包括辅助电场单元，所述电离除尘电场包括流道，所述辅助电场单元用于产生与所述流道不垂直的辅助电场。

于本发明一实施例中，所述辅助电场单元包括第一电极，所述辅助电场单元的第一电极设置在或靠近所述电离除尘电场的进口。

于本发明一实施例中，所述第一电极为阴极。

于本发明一实施例中，所述辅助电场单元的第一电极是所述电场阴极的延伸。

于本发明一实施例中，所述辅助电场单元的第一电极与所述电场阳极具有夹角α，且0°＜α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α＝90°。

于本发明一实施例中，所述辅助电场单元包括第二电极，所述辅助电场单元的第二电极设置在或靠近所述电离除尘电场的出口。

于本发明一实施例中，所述第二电极为阳极。

于本发明一实施例中，所述辅助电场单元的第二电极是所述电场阳极的延伸。

于本发明一实施例中，所述辅助电场单元的第二电极与所述电场阴极具有夹角α，且0°＜α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α＝90°。

于本发明一实施例中，所述辅助电场的电极与所述电离除尘电场的电极独立设置。

电场阳极和电场阴极之间的电离电场也称作第一电场。于本发明一实施例中电场阳极和电场阴极之间还形成有与第一电场不平行的第二电场。于本发明另一实施例中，所述第二电场与所述电离电场的流道不垂直。第二电场也称作辅助电场，可以通过一个或两个辅助电极形成当第二电场由一个辅助电极形成时，该辅助电极可以放在电离电场的进口或出口，该辅助电极可以带负电势、或正电势。其中，当所述辅助电极为阴极时，设置在或靠近所述电离电场的进口；所述辅助电极与所述电场阳极具有夹角α，且0°＜α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α＝90°。当所述辅助电极为阳极时，设置在或靠近所述电离电场的出口；所述辅助电极与所述电场阴极具有夹角α，且0°＜α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α＝90°。当第二电场由两个辅助电极形成时，其中一个辅助电极可以带负电势，另一个辅助电极可以带正电势；一个辅助电极可以放在电离电场的进口，另一个辅助电极放在电离电场的出口。另外，辅助电极可以是电场阴极或电场阳极的一部分，即辅助电极可以是由电场阴极或电场阳极的延伸段构成，此时电场阴极和电场阳极的长度不一样。辅助电极也可以是一个单独的电极，也就是说辅助电极可以不是电场阴极或电场阳极的一部分，此时，第二电场的电压和第一电场的电压不一样，可以根据工作状况单独地控制。所述辅助电极包括所述辅助电场单元中第一电极和/或第二电极。

于本发明一实施例中，本发明提供的用于半导体制造的洁净室系统的多级电场除尘方法还包括：一种提供辅助电场的方法，包括以下步骤：

使空气通过一个流道；

在流道中产生辅助电场，所述辅助电场不与所述流道垂直。

其中，所述辅助电场电离所述空气。

于本发明一实施例中，所述辅助电场由所述辅助电场单元产生。

于本发明一实施例中电场装置包括前置电极，该前置电极在电场装置入口与电场阳极和电场阴极形成的电离电场之间。当气体由电场装置入口流经前置电极时，气体中的颗粒物等将带电。

于本发明一实施例中前置电极的形状可以为面状、网状、孔板状或板状。本发明中网状为包括任何有孔结构的形状。当前置电极呈板状时，前置电极可以是无孔结构，也可以是有孔结构。当前置电极为有孔结构时，前置电极上设有一个或多个进气通孔。于本发明一实施例中进气通孔的形状可以为多角形、圆形、椭圆形、正方形、长方形、梯形、或菱形。于本发明一实施例中进气通孔的轮廓大小可以为0.1-3mm、0.1-0.2mm、0.2-0.5mm、0.5-1mm、1-1.2mm、1.2-1.5mm、1.5-2mm、2-2.5mm、2.5-2.8mm、或2.8-3mm。本发明中当带颗粒物的气体通过前置电极上的通孔时，带颗粒物的气体穿过所述前置电极，提高带颗粒物的气体与前置电极的接触面积，增加带电效率。本发明中前置电极上的通孔为任何允许物质流过前置电极的孔。

于本发明一实施例中前置电极的形态可以为固体、液体、气体分子团、等离子体、导电混合态物质、生物体自然混合导电物质、或物体人工加工形成导电物质中的一种或多种形态的组合。当前置电极为固体时，可采用固态金属，比如304钢，或其它固态的导体、比如石墨等。当前置电极为液体时，可以是含离子导电液体。

在工作时，在带颗粒物的气体进入电场阳极和电场阴极形成的电离电场之前，且带颗粒物的气体通过前置电极时，前置电极使气体中的颗粒物带电。当气体进入电离电场时，电场阳极给带电颗粒物施加吸引力，使带电颗粒物向电场阳极移动，直至带电颗粒物附着在电场阳极上。

于本发明一实施例中前置电极将电子导入气体中的颗粒物，电子在位于前置电极和电场阳极之间进行传递，使更多颗粒物带电。前置电极和电场阳极之间通过气体中的颗粒物传导电子、并形成电流。

于本发明一实施例中前置电极通过与气体中的颗粒物接触的方式使气体中的颗粒物带电。于本发明一实施例中前置电极通过与气体中的颗粒物接触的方式将电子转移到气体中的颗粒物上，并使气体中的颗粒物带电。

于本发明一实施例中前置电极垂直于电场阳极。于本发明一实施例中前置电极与电场阳极相平行。于本发明一实施例中前置电极采用金属丝网。于本发明一实施例中前置电极与电场阳极之间的电压不同于电场阴极和电场阳极之间的电压。于本发明一实施例中前置电极与电场阳极之间的电压小于起始起晕电压。起始起晕电压为电场阴极和电场阳极之间的电压的最小值。于本发明一实施例中前置电极与电场阳极之间的电压可以为0.1-2kv/mm。

于本发明一实施例中电场装置包括流道，前置电极位于流道中。于本发明一实施例中前置电极的截面面积与流道的截面面积比为99％-10％、或90-10％、或80-20％、或70-30％、或60-40％、或50％。前置电极的截面面积是指前置电极沿截面上实体部分的面积之和。于本发明一实施例中前置电极带负电势。

下面通过具体实施例来进一步阐述本发明的电场除尘系统及方法。

实施例1

请参阅图1，显示为本实施例多级电场除尘系统中一级电场装置的结构示意图。所述电场装置包括电场装置入口1011、前置电极1013、绝缘机构1015。

所述前置电极1013设置于所述电场装置入口1011处，所述前置电极1013为一导电网板，所述导电网板用于在上电后，将电子传导给气体中导电性较强的金属粉尘、雾滴、或气溶胶等污染物，所述电场装置的阳极积尘部即电场阳极10141吸引带电的污染物，使带电的污染物向所述电场阳极移动，直至该部分污染物附着在电场阳极上，将该部分污染物收集起来。

所述电场装置包括电场阳极10141和设置于电场阳极10141内的电场阴极10142，电场阳极10141与电场阴极10142之间形成非对称静电场，其中，待含有颗粒物的气体通过所述排气口进入所述电场装置后，由于所述电场阴极10142放电，电离所述气体，以使所述颗粒物获得负电荷，向所述电场阳极10141移动，并沉积在所述电场阳极10141上。

具体地，所述电场阳极10141的内部由呈蜂窝状、且中空的阳极管束组组成，阳极管束的端口的形状为六边形。

所述电场阴极10142包括若干根电极棒，其一一对应地穿设所述阳极管束组中的每一阳极管束，其中，所述电极棒的形状呈针状、多角状、毛刺状、螺纹杆状或柱状。所述电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为1680：1，所述电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为9.9mm，电场阳极4051长度为60mm，电场阴极4052长度为54mm。

在本实施例中，所述电场阴极10142的出气端低于所述电场阳极10141的出气端，且所述电场阴极10142的出气端与所述电场阳极10141的进气端齐平，电场阳极10141的出口端与电场阴极10142的近出口端之间具有夹角α，且α＝90°，以使所述电场装置内部形成加速电场，能将更多的待处理物质收集起来。

所述绝缘机构1015包括绝缘部和隔热部。所述绝缘部的材料采用陶瓷材料或玻璃材料。所述绝缘部为伞状串陶瓷柱或玻璃柱，或柱状串陶瓷柱或玻璃柱，伞内外或柱内外挂釉。

如图1所示，于本发明一实施例中，电场阴极10142安装在阴极支撑板10143上，阴极支撑板10143与电场阳极10141通过绝缘机构1015相连接。所述绝缘机构1015用于实现所述阴极支撑板10143和所述电场阳极10141之间的绝缘。于本发明一实施例中，电场阳极10141包括第一阳极部101412和第二阳极部101411，即所述第一阳极部101412靠近电场装置入口，第二阳极部101411靠近电场装置出口。阴极支撑板和绝缘机构在第一阳极部101412和第二阳极部101411之间，即绝缘机构1015安装在电离电场中间、或电场阴极10142中间，可以对电场阴极10142起到良好的支撑作用，并对电场阴极10142起到相对于电场阳极10141的固定作用，使电场阴极10142和电场阳极10141之间保持设定的距离。

实施例2

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，本实施例的电场发生单元结构示意图参见图2，本实施例电场发生单元的A-A视图参见图3，本实施例电场发生单元标注长度和角度的电场发生单元的A-A视图参见图4。

如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

如图2、图3和图4所示，本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中。

减少电场耦合的方法，包括如下步骤：选择电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为6.67：1，电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为9.9mm，电场阳极4051长度为60mm，电场阴极4052长度为54mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端之间具有夹角α，且α＝118°，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，实现电场耦合次数≤3，能够减少电场对空气中气溶胶、水雾、油雾、松散光滑颗粒物的耦合消耗，节省电场电能30-50％。

本实施例中电场装置包括由多个上述电场发生单元构成的电场级，所述电场级有多个，以利用多个集尘单元有效提高本电场装置的集尘效率。同一电场级中，各电场阳极为相同极性，各电场阴极为相同极性。

多个电场级中各电场级之间串联，串联电场级通过连接壳体连接，相邻两级的电场级的距离大于极间距的1.4倍。本实施例中两个电场级的电场装置结构示意图参见图5，如图5所示，所述电场级为两级即第一级电场和第二级电场，第一级电场和第二级电场通过连接壳体串联连接。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例3

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中。

减少电场耦合的方法，包括如下步骤：选择电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为1680：1，电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为139.9mm，电场阳极4051长度为180mm，电场阴极4052长度为180mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，实现电场耦合次数≤3，能够减少电场对空气中气溶胶、水雾、油雾、松散光滑颗粒物的耦合消耗，节省电场电能20-40％。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例4

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中。

减少电场耦合的方法，包括如下步骤：选择电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为1.667：1，电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为2.4mm，电场阳极4051长度为30mm，电场阴极4052长度为30mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，实现电场耦合次数≤3，能够减少电场对气溶胶、水雾、油雾、松散光滑颗粒物的耦合消耗，节省电场电能10-30％。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例5

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

如图2、图3和图4所示，本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中，电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为6.67：1，所述电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为9.9mm，电场阳极4051长度为60mm，电场阴极4052长度为54mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端之间具有夹角α，且α＝118°，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，保证本电场发生单元的集尘效率更高，典型尾气颗粒pm0.23集尘效率为99.99％，典型23nm颗粒去除效率为99.99％。

本实施例中电场装置包括由多个上述电场发生单元构成的电场级，所述电场级有多个，以利用多个集尘单元有效提高本电场装置的集尘效率。同一电场级中，各电场阳极为相同极性，各电场阴极为相同极性。

多个电场级中各电场级之间串联，串联电场级通过连接壳体连接，相邻两级的电场级的距离大于极间距的1.4倍。如图5示，所述电场级为两级即第一级电场4053和第二级电场4054，第一级电场4053和第二级电场4054通过连接壳体4055串联连接。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例6

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中，电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为1680：1，所述电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为139.9mm，电场阳极4051长度为180mm，电场阴极4052长度为180mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，保证本电场装置的集尘效率更高，典型尾气颗粒pm0.23集尘效率为99.99％，典型23nm颗粒去除效率为99.99％。

本实施例中电场装置包括由多个上述电场发生单元构成的电场级，所述电场级有多个，以利用多个集尘单元有效提高本电场装置的集尘效率。同一电场级中，各电场阳极为相同极性，各电场阴极为相同极性。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例7

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中，电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为1.667：1，所述电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为2.4mm。电场阳极4051长度为30mm，电场阴极4052长度为30mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，保证本电场装置的集尘效率更高，典型尾气颗粒pm0.23集尘效率为99.99％，典型23nm颗粒去除效率为99.99％。

本实施例中电场阳极4051及电场阴极4052构成集尘单元，且该集尘单元有多个，以利用多个集尘单元有效提高本电场装置的集尘效率。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例8

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中。

减少电场耦合的方法，包括如下步骤：选择电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为27.566:1，电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为2.3mm，电场阳极4051长度为5mm，电场阴极4052长度为4mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，实现电场耦合次数≤3，保证本电场发生单元的除尘效率更高。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例9

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中。

减少电场耦合的方法，包括如下步骤：选择电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为1.108:1，电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为2.3mm，电场阳：极051长度为60mm，电场阴极4052长度为200mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，实现电场耦合次数≤3，保证本电场发生单元的除尘效率更高。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例10

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中。

减少电场耦合的方法，包括如下步骤：选择电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为3065：1，电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为249mm，电场阳极4051长度为2000mm，电场阴极4052长度为180mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，实现电场耦合次数≤3，保证本电场发生单元的除尘效率更高。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例11

本实施例中电场发生单元可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，如图2所示，包括用于发生电场的电场阳极4051和电场阴极4052，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与电源的两个电极电性连接，所述电源为直流电源，所述电场阳极4051和电场阴极4052分别与直流电源的阳极和阴极电性连接。本实施例中电场阳极4051具有正电势，电场阴极4052具有负电势。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阳极4051和电场阴极4052之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。

本实施例中电场阳极4051呈中空的正六边形管状，电场阴极4052呈棒状，电场阴极4052穿设在电场阳极4051中。

减少电场耦合的方法，包括如下步骤：选择电场阳极4051的集尘面积与电场阴极4052的放电面积的比为1.338:1，电场阳极4051和电场阴极4052的极间距为5mm，电场阳极4051长度为2mm，电场阴极4052长度为10mm，所述电场阳极4051包括流体通道，所述流体通道包括进口端与出口端，所述电场阴极4052置于所述流体通道中，所述电场阴极4052沿集尘极流体通道的方向延伸，电场阳极4051的进口端与电场阴极4052的近进口端齐平，电场阳极4051的出口端与电场阴极4052的近出口端齐平，进而在电场阳极4051和电场阴极4052的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，实现电场耦合次数≤3，保证本电场发生单元的除尘效率更高。

本实施例中上述待处理物质可以是空气中呈颗粒状的粉尘。

实施例12

本实施例中电场装置可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，本实施例中电场装置的结构示意图参见图6。如图6所示，该电场装置包括电场阴极5081和电场阳极5082分别与直流电源的阴极和阳极电性连接，辅助电极5083与直流电源的阳极电性连接。本实施例中电场阴极5081具有负电势，电场阳极5082和辅助电极5083均具有正电势。

同时，如图6所示，本实施例中辅助电极5083与电场阳极5082固接。在电场阳极5082与直流电源的阳极电性连接后，也实现了辅助电极5083与直流电源的阳极电性连接，且辅助电极5083与电场阳极5082具有相同的正电势。

如图6所示，本实施例中辅助电极5083可沿前后方向延伸，即辅助电极5083的长度方向可与电场阳极5082的长度方向相同。

如图6所示，本实施例中电场阳极5082呈管状，电场阴极5081呈棒状，电场阴极5081穿设在电场阳极5082中。同时本实施例中上述辅助电极5083也呈管状，辅助电极5083与电场阳极5082构成阳极管5084。阳极管5084的前端与电场阴极5081齐平，阳极管5084的后端向后超出了电场阴极5081的后端，该阳极管5084相比于电场阴极5081向后超出的部分为上述辅助电极5083。即本实施例中电场阳极5082和电场阴极5081的长度相同，电场阳极5082和电场阴极5081在前后方向上位置相对；辅助电极5083位于电场阳极5082和电场阴极5081的后方。这样，辅助电极5083与电场阴极5081之间形成辅助电场，该辅助电场给电场阳极5082和电场阴极5081之间带负电荷的氧离子流施加向后的力。当含有待处理物质的气体由前向后流入阳极管5084，带负电荷的氧离子在向电场阳极5082且向后移动过程中将与待处理物质相结合，由于氧离子具有向后的移动速度，氧离子在与待处理物质相结合时，两者间不会产生较强的碰撞，从而避免因较强碰撞而造成较大的能量消耗，使得氧离子易于与待处理物质相结合，并使得气体中待处理物质的荷电效率更高，进而在电场阳极5082及阳极管5084的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，保证本电场装置的除尘效率更高。

另外，如图6所示，本实施例中阳极管5084的后端与电场阴极5081的后端之间具有夹角α，且0°＜α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α＝90°。

本实施例中电场阳极5082、辅助电极5083、及电场阴极5081构成除尘单元，且该除尘单元有多个，以利用多个除尘单元有效提高本电场装置的除尘效率。

本实施例中上述待处理物质可以是呈颗粒状的粉尘。

本实施例中直流电源具体可为直流高压电源。上述电场阴极5081和电场阳极5082之间形成放电电场，该放电电场是一种静电场。在无上述辅助电极5083的情况下，电场阴极5081和电场阳极5082之间电场中离子流沿垂直于电极方向，且在两电极间折返流动，并导致离子在电极间来回折返消耗。为此，本实施例利用辅助电极5083使电极相对位置错开，形成电场阳极5082和电场阴极5081间相对不平衡，这个不平衡会使电场中离子流发生偏转。本电场装置利用辅助电极5083形成能使离子流具有方向性的电场。本电场装置对顺离子流方向进入电场的颗粒物的收集率比对逆离子流方向进入电场的颗粒物的收集率提高近一倍，从而提高电场积尘效率，减少电场电耗。另外，现有技术中集尘电场的除尘效率较低的主要原因也是粉尘进入电场方向与电场内离子流方向相反或垂直交叉，从而导致粉尘与离子流相互冲撞剧烈并产生较大能量消耗，同时也影响荷电效率，进而使现有技术中电场集尘效率下降，且能耗增加。

实施例13

本实施例中电场装置可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，包括电场阴极和电场阳极分别与直流电源的阴极和阳极电性连接，辅助电极与直流电源的阴极电性连接。本实施例中辅助电极和电场阴极均具有负电势，电场阳极具有正电势。

本实施例中辅助电极可与电场阴极固接。这样，在实现电场阴极与直流电源的阴极电性连接后，也实现了辅助电极与直流电源的阴极电性连接。同时，本实施例中辅助电极沿前后方向延伸。

本实施例中电场阳极呈管状，电场阴极呈棒状，电场阴极穿设在电场阳极中。同时本实施例中上述辅助电极也棒状，且辅助电极和电场阴极构成阴极棒。该阴极棒的前端向前超出电场阳极的前端，该阴极棒与电场阳极相比向前超出的部分为上述辅助电极。即本实施例中电场阳极和电场阴极的长度相同，电场阳极和电场阴极在前后方向上位置相对；辅助电极位于电场阳极和电场阴极的前方。这样，辅助电极与电场阳极之间形成辅助电场，该辅助电场给电场阳极和电场阴极之间带负电荷的氧离子流施加向后的力，使得电场阳极和电场阴极间带负电荷的氧离子流具有向后的移动速度。当含有待处理物质的气体由前向后流入管状的电场阳极，带负电荷的氧离子在向电场阳极且向后移动过程中将与待处理物质相结合，由于氧离子具有向后的移动速度，氧离子在与待处理物质相结合时，两者间不会产生较强的碰撞，从而避免因较强碰撞而造成较大的能量消耗，使得氧离子易于与待处理物质相结合，并使得气体中待处理物质的荷电效率更高，进而在电场阳极作用下，能将更多的待处理物质收集起来，保证本电场装置的除尘效率更高。

本实施例中电场阳极、辅助电极、及电场阴极构成除尘单元，且该除尘单元有多个，以利用多个除尘单元有效提高本电场装置的除尘效率。

本实施例中上述待处理物质可以是呈颗粒状的粉尘。

实施例14

本实施例中电场装置可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，本实施例中电场装置的结构示意图参见图7。如图7所示，该电场装置包括辅助电极5083，辅助电极5083沿左右方向延伸。本实施例中辅助电极5083的长度方向与电场阳极5082和电场阴极5081的长度方向不同。且辅助电极5083具体可与电场阳极5082相垂直。

本实施例中电场阴极5081和电场阳极5082分别与直流电源的阴极和阳极电性连接，辅助电极5083与直流电源的阳极电性连接。本实施例中电场阴极5081具有负电势，电场阳极5082和辅助电极5083均具有正电势。

如图7所示，本实施例中电场阴极5081和电场阳极5082在前后方向上位置相对，辅助电极5083位于电场阳极5082和电场阴极5081的后方。这样，辅助电极5083与电场阴极5081之间形成辅助电场，该辅助电场给电场阳极5082和电场阴极5081之间带负电荷的氧离子流施加向后的力，使得电场阳极5082和电场阴极5081间带负电荷的氧离子流具有向后的移动速度。当含有待处理物质的气体由前向后流入电场阳极5082和电场阴极5081之间的电场，带负电荷的氧离子在向电场阳极5082且向后移动过程中将与待处理物质相结合，由于氧离子具有向后的移动速度，氧离子在与待处理物质相结合时，两者间不会产生较强的碰撞，从而避免因较强碰撞而造成较大的能量消耗，使得氧离子易于与待处理物质相结合，并使得气体中待处理物质的荷电效率更高，进而在电场阳极5082的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，保证本电场装置的除尘效率更高。

实施例15

本实施例中电场装置可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，本实施例中电场装置的结构示意图参见图8。如图8所示，该电场装置包括辅助电极5083，辅助电极5083沿左右方向延伸。本实施例中辅助电极5083的长度方向与电场阳极5082和电场阴极5081的长度方向不同。且辅助电极5083具体可与电场阴极5081相垂直。

本实施例中电场阴极5081和电场阳极5082分别与直流电源的阴极和阳极电性连接，辅助电极5083与直流电源的阴极电性连接。本实施例中电场阴极5081和辅助电极5083均具有负电势，电场阳极5082具有正电势。

如图8所示，本实施例中电场阴极5081和电场阳极5082在前后方向上位置相对，辅助电极5083位于电场阳极5082和电场阴极5081的前方。这样，辅助电极5083与电场阳极5082之间形成辅助电场，该辅助电场给电场阳极5082和电场阴极5081之间带负电荷的氧离子流施加向后的力，使得电场阳极5082和电场阴极5081间带负电荷的氧离子流具有向后的移动速度。当含有待处理物质的气体由前向后流入电场阳极5082和电场阴极5081之间的电场，带负电荷的氧离子在向电场阳极5082且向后移动过程中将与待处理物质相结合，由于氧离子具有向后的移动速度，氧离子在与待处理物质相结合时，两者间不会产生较强的碰撞，从而避免因较强碰撞而造成较大的能量消耗，使得氧离子易于与待处理物质相结合，并使得气体中待处理物质的荷电效率更高，进而在电场阳极5082的作用下，能将更多的待处理物质收集起来，保证本电场装置的除尘效率更高。

实施例16

如图9所示，本实施例提供一种电场装置，可应用于本发明半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统中的一级电场装置中，本实施例中电场装置的结构示意图参见图9。如图9所示，该电场装置包括依次相通的电场装置入口3085、流道3086、电场流道3087、及电场装置出口3088，流道3086中安装有前置电极3083，前置电极3083的截面面积与流道3086的截面面积比为99％-10％，电场装置还包括电场阴极3081和电场阳极3082，电场流道3087位于电场阴极3081和电场阳极3082之间。本发明电场装置的工作原理为：含污染物的气体通过电场装置入口3085进入流道3086，安装在流道3086中的前置电极3083将电子传导给部分污染物，部分污染物带电，当污染物由流道3086进入电场流道3087后，电场阳极3082给已带电的污染物施加吸引力，带电的污染物向电场阳极3082移动，直至该部分污染物附着在电场阳极3082上，同时，电场流道3087中电场阴极3081和电场阳极3082之间形成电离电场，该电离电场将使另一部分未带电的污染物带电，这样另一部分污染物在带电后同样会受到电场阳极3082施加的吸引力，并最终附着在电场阳极3082，从而利用上述电场装置使污染物带电效率更高，带电更充分，进而保证电场阳极3082能收集更多的污染物，并保证本发明电场装置对污染物的收集效率更高。

前置电极3083的截面面积是指前置电极3083沿截面上实体部分的面积之和。另外，前置电极3083的截面面积与流道3086的截面面积比可以为99％-10％、或90-10％、或80-20％、或70-30％、或60-40％、或50％。

如图9所示，本实施例中前置电极3083和电场阴极3081均与直流电源的阴极电性连接，电场阳极3082与直流电源的阳极电性连接。本实施例中前置电极3083和电场阴极3081均具有负电势，电场阳极3082具有正电势。

如图9所示，本实施例中前置电极3083具体可呈网状，即设有若干通孔。这样，当气体流经流道3086时，利用前置电极3083设有通孔的结构特点，便于气体及污染物流过前置电极3083，并使气体中污染物与前置电极3083接触更加充分，从而使前置电极3083能将电子传导给更多的污染物，并使污染物的带电效率更高。

如图9所示，本实施例中电场阳极3082呈管状，电场阴极3081呈棒状，电场阴极3081穿设在电场阳极3082中。本实施例中电场阳极3082和电场阴极3081呈非对称结构。当气体流入电场阴极3081和电场阳极3082之间形成的电离电场将使污染物带电，且在电场阳极3082施加的吸引力作用下，将带电的污染物收集在电场阳极3082的内壁上。

另外，如图9所示，本实施例中电场阳极3082和电场阴极3081均沿前后方向延伸，电场阳极3082的前端沿前后方向上位于电场阴极3081的前端的前方。且如图9所示，电场阳极3082的后端沿前后方向上位于电场阴极3081的后端的后方。本实施例中电场阳极3082沿前后方向上的长度更长，使得位于电场阳极3082内壁上的吸附面面积更大，从而对带有负电势的污染物的吸引力更大，并能收集更多的污染物。

如图9所示，本实施例中电场阴极3081和电场阳极3082构成电离单元，电离单元有多个，以利用多个电离单元收集更多的污染物，并使得本电场装置对污染物的收集能力更强，且收集效率更高。

本实施例中上述电场阴极3081也称作电晕荷电电极。上述直流电源具体为直流高压电源。前置电极3083和电场阳极3082之间通入直流高压，形成导电回路；电场阴极3081和电场阳极3082之间通入直流高压，形成电离放电电晕电场。本实施例中前置电极3083为密集分布的导体。当容易带电的粉尘经过前置电极3083时，前置电极3083直接将电子给粉尘，粉尘带电，随后被异极的电场阳极3082吸附；同时未带电的粉尘经过电场阴极3081和电场阳极3082形成的电离区，电离区形成的电离氧会把电子荷电给粉尘，这样粉尘继续带电，并被异极的电场阳极3082吸附。

本实施例中电场装置能形成两种及两种以上的上电方式。比如，在气体中氧气充足情况下，可利用电场阴极3081和电场阳极3082之间形成的电离放电电晕电场，电离氧，来使污染物荷电，再利用电场阳极3082收集污染物；而在气体中氧气含量过低、或无氧状态、或污染物为导电尘雾等时，利用前置电极3083直接使污染物上电，让污染物充分带电后被电场阳极3082吸附。

实施例17

本实施例提供用于半导体制造的洁净室系统，包括洁净室、多级电场除尘系统，所述洁净室的气体入口与所述多级电场除尘系统的除尘系统出口连通，所述多级电场除尘系统102包括上述实施例1-16中至少两个电场装置，所有电场装置串联连接。空气需先流经多级电场除尘系统中所有串联的电场装置，以利用该多级电场除尘系统有效地将空气中的粉尘等待处理物质清除掉，其中对典型23nm颗粒去除效率为99.99％以上，保证空气更加干净，达到半导体制造厂房里空气净化要求，将除尘后的气体输入洁净室。

实施例18

本实施例还提供一种用于设计半导体制造洁净室系统方法，包括如下步骤：

选择多级电场除尘系统中电场装置的个数n＝3，即包括两个串联的电场装置，分别为第1级电场装置、第2级电场装置；第1级电场装置和第2级电场装置采用不同电源供电，第1级电场装置的电压为8.1kv，第2级电场装置的电压为7.2kv，使多级电场除尘系统满足总除尘效率大于99.99％，臭氧输出量小于30ppm的要求。

本实施例提供一种用于半导体制造的洁净室系统100，包括洁净室101、多级电场除尘系统102，所述洁净室101的气体入口与所述多级电场除尘系统102的除尘系统出口连通，所述多级电场除尘系统102包括上述实施例1中的电场装置1021(第1级电场装置)和实施例1中的电场装置1022(第2级电场装置)，该两个电场装置串联连接。本实施例中气体进入多级电场除尘系统，先进入第1级电场装置进行电离除尘，然后气体进入第2级电场装置进行电离除尘，经多级电场除尘系统净化处理后的净化气体进入洁净室。图10是本实施例中洁净室系统的结构示意图。

本实施例中，在第1级电场装置的进口处、出口处及第2级电场装置的出口处分别检测气体中不同尺寸大小的固体颗粒物的粒子数量(PN值)，具体检测粒径为23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固体颗粒物PN值，检测结果参见表1，表1中数据均为取样6次的平均值。表1中第1级电场装置进口处PN值即为进入多级电场除尘系统的原始气体中PN值。

本实施例中，在第1级电场装置的进口处、出口处及第2级电场装置的出口处分别检测气体中臭氧浓度值，检测结果参见表2，表2中数据均为取样6次的平均值。表2中第1级电场装置进口处臭氧浓度值即为进入多级电场除尘系统的原始气体中臭氧浓度值。

表1

表2

实施例19

本实施例还提供一种用于设计半导体制造洁净室系统的多级电场除尘系统的方法，包括如下步骤：

选择多级电场除尘系统中电场装置的个数n＝3，即包括三个串联的电场装置，分别为第1级电场装置、第2级电场装置和第3级电场装置；第1级电场装置的电源电压为8.1KV，第2级电场装置的电源电压为7.2KV，第3级电场装置的电源电压为6.3KV，使多级电场除尘系统满足总除尘效率大于99.99％、臭氧输出量小于30ppm的要求。

本实施例提供一种用于半导体制造的洁净室系统100，包括洁净室101、多级电场除尘系统102，所述洁净室101的气体入口与所述多级电场除尘系统102的除尘系统出口连通，所述多级电场除尘系统102包括上述实施例1中的电场装置1021(第1级电场装置)、实施例1中的电场装置1022(第2级电场装置)和实施例1中的电场装置1023(第3级电场装置)，该三个电场装置串联连接。本实施例中气体进入多级电场除尘系统，依次进入第1级电场装置、第2级电场装置、第3级电场装置进行电离除尘，经多级电场除尘系统净化处理后的净化气体进入洁净室。图11是本实施例中洁净室系统的结构示意图。

本实施例中，在第1级电场装置的进口处和出口处、第2级电场装置的出口处及第3级电场装置的出口处分别检测气体中不同尺寸大小的固体颗粒物的粒子数量(PN值)，具体检测粒径为23nm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10μm固体颗粒物PN值，检测结果参见表3，表3中数据均为取样6次的平均值。表3中第1级电场装置进口处PN值即为进入多级电场除尘系统的原始气体中PN值。

本实施例中，在第1级电场装置的进口处和出口处、第2级电场装置的出口处及第3级电场装置的出口处分别检测气体中臭氧浓度值，检测结果参见表4，表4中数据均为取样6次的平均值。表4中第1级电场装置进口处臭氧浓度值即为进入多级电场除尘系统的原始气体中臭氧浓度值。

表3

表4

实施例20

本实施例提供一种半导体制造方法，包括如下步骤：

A：空气除尘：空气进入电场除尘系统通过电场阳极和电场阴极产生的电离电场，去除气体中的颗粒物；本实施例中电场除尘系统包括实施例18或实施例19的多级电场除尘系统；

经电场除尘后的净化气体进入洁净室，为洁净室内的半导体制造提供净化气体。

在洁净室内，进行如下操作：

S1，采用CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)或PVD(PhysicalVapor Deposition，物理气相沉积)工艺形成在衬底上形成薄膜。

S2，在所述薄膜上形成沟道，所述沟道暴露出所述衬底表面。

所述沟槽形成包括如下步骤：

在所述薄膜表面涂覆光刻胶；

通过掩模板对所述光刻胶进行曝光；

对所述光刻胶进行显影并清洗去除部分光刻胶，暴露出部分薄膜表面；

对暴露出的薄膜进行刻蚀，暴露出部分衬底表面，形成沟道。

S3，对所述沟道暴露出的衬底进行离子渗入，形成具有电子特性的特定结构。

本实施例中，所述光刻胶可以为正胶或反胶。

本实施例中，S1步骤中，所述衬底的材质可以为硅、锗、锗硅、碳化硅、砷化镓、砷化铟或磷化铟。

本实施例中，S1步骤中，所述薄膜的主要成分为氮化硅、氧化硅、碳化硅、多晶硅中的一种或两者以上任意组合。

本实施例中，S2步骤中，所述刻蚀可以为干法刻蚀或湿法刻蚀。

本实施例中，S3步骤中，所述离子渗入为扩散或离子注入。

本实施例中，S3步骤中，所述电子特性为PN结。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。