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發(fā)布者：磊建凈化
發(fā)布時間：2022-01-24
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通過對潔凈車間裝修、潔凈室裝修等凈化工程20年深入研究和工程經(jīng)驗積累，磊建凈化可以提供從潔凈車間裝修整廠規(guī)劃設(shè)計——人流物流凈化方案、潔凈空調(diào)系統(tǒng)、潔凈裝飾系統(tǒng);整廠節(jié)能改造、水電、超純氣體管道、無塵室監(jiān)測、維護系統(tǒng)等全面安裝配套服務(wù);所有產(chǎn)品和服務(wù)符合Fed 209D, ISO14644, IEST,EN1822等國際標(biāo)準(zhǔn)。下面一起來看看磊建凈化上海市萬級半導(dǎo)體集成電路(IC)電子潔凈車間裝修吧。
集成電路無塵車間是為了滿足半導(dǎo)體制造工藝需求的潔凈室，該無塵車間對環(huán)境潔凈度、溫濕度、振動、ESD、AMC控制等都有一定的要求。相對于其他工業(yè)潔凈室，集成電路制造無塵車間有面積大、潔凈等級高、溫濕度控制精度高等特點。
關(guān)于項目：半導(dǎo)體集成電路(IC)電子潔凈車間
項目地點：上海 浦東
承建單位：上海磊建凈化
項目名稱：百級潔凈室+萬級潔凈車間
項目類型：建造/項目管理
行業(yè)類別：集成電路(IC)電子潔凈車間
完成時間：2021 年 11 月
建造面積：約3000平方米
潔凈車間裝修結(jié)構(gòu)材料：
1.潔凈車間墻、頂板材一般多采用50mm厚的夾芯彩鋼板制造，其特點為美觀、剛性強。圓弧墻 角、門、窗框等一般采用專用氧化鋁型材制造。
2.地面可采用環(huán)氧自流坪地坪或高級耐磨塑料地板，有防靜電要求的，可選用防靜電型。
3.送回風(fēng)管道用熱渡鋅板制成，貼凈化保溫效果好的阻燃型PF發(fā)泡塑膠板。
4.高效送風(fēng)口用不銹鋼框架，美觀清潔，沖孔網(wǎng)板用烤漆鋁板，不生銹不粘塵，宜清潔。
集成電路潔凈車間是滿足半導(dǎo)體制造工藝要求的潔凈室。潔凈車間對環(huán)境潔凈度、溫濕度、振動、靜電放電、AMC控制等有一定要求。與其它工業(yè)潔凈室相比，集成電路潔凈車間具有占地面積大、潔凈度高、溫濕度控制精度高等特點。所以集成電路制造的工廠潔凈車間裝修投資金額巨大，電路板上一顆顆小小的IC都有數(shù)百萬顆甚至數(shù)千萬顆的晶體管。塵粒容易使芯片失效或可靠度降低 ，所以半導(dǎo)體集成電路制造的過程必須在潔凈車間內(nèi)進行。下面來看看EPC工程(總承包)服務(wù)商磊建凈化的上海某半導(dǎo)體集成電路(IC)潔凈車間裝修案例，談?wù)劙雽?dǎo)體集成電路電子潔凈車間建設(shè)要點。
為了滿足半導(dǎo)體制造工藝的需求刨除上面所說的特點，還對振動、ESD(靜電控制)、AMC(氣態(tài)分子級污染物)控制等專業(yè)技術(shù)內(nèi)容都有特殊的要求。按照半導(dǎo)體集成電路的集成度劃分生產(chǎn)環(huán)境的空氣潔凈度等級，不同的工序的空氣潔凈度等級依據(jù)將會污染的概率和對元器件的潛在故障確定劃分。從節(jié)能角度出發(fā)，在潔凈廠房中把加工工藝核心區(qū)隔離，在微環(huán)境的隔離區(qū)內(nèi)做到所規(guī)定的空氣潔凈度等級和環(huán)境控制規(guī)定(M度、相對濕度、壓力)。送風(fēng)系統(tǒng)選用的是FFU系統(tǒng)。
FFU循環(huán)系統(tǒng)不僅節(jié)省運行空間、潔凈度安全性高、運行成本低，而且操作靈活性很高，可以在不影響生產(chǎn)的情況下隨時進行系統(tǒng)升級和調(diào)整，這些都能很好地滿足半導(dǎo)體制造的需求，因此在半導(dǎo)體制造業(yè)FFU循環(huán)系統(tǒng)逐漸成為最主要的凈化設(shè)計方案。
FFU循環(huán)系統(tǒng)的特點是：整個潔凈室由靜壓層、工藝層、工藝輔助層和回風(fēng)通道組成，由FFU提供循環(huán)空氣的動力，將新風(fēng)、循環(huán)風(fēng)混合后通過超高效過濾器送入工藝層和工藝輔助層，靜壓層相對于工藝層為負(fù)壓。此外，還有生產(chǎn)輔助區(qū)為集成電路制造廠務(wù)設(shè)備區(qū)域，包括電力供應(yīng)、氣體和化學(xué)品供應(yīng)、超純水供應(yīng)等。
半導(dǎo)體集成電路電子潔凈車間的空壓氣體工程主要由以下系統(tǒng)組成：空氣流程系統(tǒng)、潤滑油流程系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電氣線路。螺桿式空壓機組主要有壓縮機、電動機、空氣濾清器、進氣閥、油氣桶、空氣冷卻器、潤滑油冷卻器壓力開關(guān)、單向閥、儲氣罐、壓力表、自動排水器、安全閥等設(shè)備部件。另外在空壓機系統(tǒng)中大多配置冷干機和空氣干燥器。
因為過于干燥的廠房內(nèi)極易產(chǎn)生靜電，造成CMOS集成損壞。一般來說，半導(dǎo)體集成電路廠房對靜電的控制格外重視，必須保證室內(nèi)維持指定的溫濕度來避免靜電事故。溫度應(yīng)控制在22℃左右，相對濕度控制在50-60%之間(特殊潔凈車間有相關(guān)溫濕度規(guī)定)。這時可有效地消除靜電，并使人也感覺舒適。
集成電路(IC)廠房潔凈車間如何做好AMC控制
AMC，全稱Airborne Molecular Contamination，即空氣中分子級污染物。AMC來源于潔凈車間內(nèi)及室外空氣。潔凈室內(nèi)的AMC主要來源于以下幾個方面：工藝生產(chǎn)使用的各種化學(xué)品，工藝設(shè)備和原材料的氣體釋放，室內(nèi)操作人員以及各種建筑材料等。室外空氣中的AMC多少與IC廠房所在地的空氣質(zhì)量有關(guān)，且地方差異性較大，通常越是工廠集中的工業(yè)區(qū)來自室外的AMC就越嚴(yán)重。
AMC的控制
減少潔凈室內(nèi)的AMC應(yīng)從以下四個方面進行控制：
(1)控制室內(nèi)產(chǎn)生：
工藝生產(chǎn)線本身是AMC最大的產(chǎn)生源，因工藝生產(chǎn)中要使用各種化學(xué)品，這些化學(xué)品或多或少的要散發(fā)到室內(nèi)空氣中形成AMC，所以首先應(yīng)從生產(chǎn)工藝上考慮盡量減少化學(xué)品的使用，另外應(yīng)控制工藝設(shè)備的制作材料、涂料的釋放氣體。
目前通常采取以下措施：
盡量采用AMC釋放低的建筑裝修材料、涂料及密封材料，目前常用的建材中聚四氟乙烯、玻璃、不銹鋼、鋁合金、表面經(jīng)烤漆處理的金屬材料、高彈性聚氨脂涂料、環(huán)氧瓷漆等是可以接受的，而環(huán)氧樹脂涂料、硅密封膠、單H雙面密封膠帶、阻燃劑已不適用了;
改進建筑材料加工工藝，提高加工精度，工程中盡量不用密封膠;
潔凈系統(tǒng)中的HEPA/ULPA過濾器應(yīng)采用聚四氟乙烯(PTFE)或低硼低有機物的玻璃纖維制作，另外目前常用的DOP測試方法以及鈉焰測試也是不能接受的，SEMATECH推薦采用以去離子水霧攜帶的固態(tài)聚苯乙烯(polystyrene latex,PSL)小球作為測試粒子;
系統(tǒng)中的吸音材料盡量不用玻璃纖維，可以用發(fā)泡金屬等材料代替;上靜壓箱用無密封的烤漆板制作;
制作風(fēng)管的材料必須脫脂，密封墊用丁基橡膠;
潔凈室空間內(nèi)的電纜也應(yīng)采用AMC釋放低的材料制作。
(2)控制室外侵入：
首先潔凈室空間等應(yīng)密閉，使周圍環(huán)境的AMC不滲入潔凈室;其次應(yīng)防止室外空氣中的AMC進入潔凈室內(nèi)，為此有兩個方面需要考慮：
第一，新風(fēng)入口應(yīng)合理，盡量遠(yuǎn)離排風(fēng)口及其他污染源，另外建廠地點應(yīng)合理。
第二，IC廠所在地的室外空氣中如含有對生產(chǎn)工藝敏感的AMC，則在室外空氣送入潔凈室前應(yīng)進行可靠的處理，根據(jù)室外空氣中AMC的種類、濃度以及工藝要求在新風(fēng)處理機組中設(shè)置相應(yīng)的化學(xué)過濾器，也可以在新風(fēng)處理機組中設(shè)淋洗裝置加以去除。
(3)控制擴散：
對于生產(chǎn)中必須要使用化學(xué)品的工藝設(shè)備應(yīng)盡量采取密閉措施，并設(shè)置可靠的排風(fēng)，以減少化學(xué)品的散發(fā)。另外合理的氣流組織對防止擴散也很重要，潔凈系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮減少各區(qū)域的氣流交叉。
(4) 化學(xué)過濾：
采取了以上措施雖然可以降低潔凈室內(nèi)的AMC濃度，但不可能完全杜絕AMC的產(chǎn)生，而有些生產(chǎn)工序?qū)MC又比較敏感，雖然潔凈系統(tǒng)中裝有HEPA/ULPA過濾器，該過濾器對于過濾灰塵粒子有效果，但對于AMC幾乎不起作用，所以有些生產(chǎn)區(qū)域還應(yīng)設(shè)置化學(xué)過濾器，以去除潔凈室內(nèi)的AMC。通常做法是在FFU的HEPA/ULPA過濾器與風(fēng)機之間增設(shè)化學(xué)過濾器，針對區(qū)域一般是勻膠、顯影區(qū)以及CVD區(qū)。
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