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半导体净化车间芯片洁净厂房解决方案
半导体净化车间芯片洁净厂房解决方案
录入时间:2022/4/13 17:51:59
半导体净化车间芯片洁净厂房解决方案
半导体车间生产工艺有抗静电、防微振、高洁净度、恒温恒湿、照度、废气废水排放,大宗气体和特殊气体排放等要求,且各种配套系统繁多复杂。
半导体器件的生产对生产环境要求很严,个别区域的洁净度要求甚至达到十级的标准。半导体器件涉及数百个制造工序,生产技术非常具有特殊性,其特殊性导致它对生产环境,如温度、湿度,洁净度都有严格要求,这些环境参数关系到晶圆生产的合格率和使用寿命。半导体器件,尤其是高敏感度高密度的集成电路,是易损体质,非常容易受到污染。半导体器件尤其是小尺寸晶片,体积非常小,其微小的表面沉积层非常受尘埃的困扰。

因此,半导体净化车间必须以无生命微粒为控制的对象,主要控制空气尘埃微粒污染。同时,半导体净化车间对静电的要求也极其严格,也就对车间的湿度提出了更高的要求。因为过于干燥的厂房内极易产生静电,造成CMOS集成损坏。一般来说,半导体净化车间的温度设置在22℃左右,相对湿度控制在50-60%之间(特殊洁净车间有相关温湿度规定)。同时,在车间入口要安装高标准风淋室及ESD除静电设备,运行时严格执行出入管理制度,严谨将粉尘和静电带入车间内。

净化车间的利用非常广泛,净化车间的各项技术也很成熟,然而目前国内外还没有统一半导体的空气洁净度等级或生产环境控制要求的统一 规定,各种电子产品的生产厂家依据其生产的产品品种、所采用的生产工艺技术、生产工艺设备、生产用原辅料以及净化车间运行的实践经验确定设计建造净化车间的空气洁净度级别等级。平均造价由2000元每平到30000元每平,具体参数如下表格。

半导体净化车间技术方案(运行)

1.洁净度

半导体净化车间要确保高洁净度,必须要对粉尘严格控制,保证粉尘只出不进,因此净化车间要保证正压。建议在空调机组的基础上,加装大型鼓风机,利用鼓风机将经净化设备的空气连续不断地输入车间内。

2.恒温恒湿

保持车间内恒温恒湿,空调机组与鼓风加压系统统一设计搭配使用。鼓风机与空调系统同开同关,必须保证车间内温湿度的稳定。

3.气流走向

半导体净化车间内设计的空气流动方向大部分以由上往下为主,因此,在人物流及工艺流程设计时要尤其注意,提前规划空间设计,避免机械设备摆放突兀,将尘埃细菌等在净化车间内回旋停滞的机会与时间减至最低程度。

4.建材使用

所有建材均要求平顺光滑,以不易产生静电吸附的材质为宜,从内部断绝静电的停留。

5.风淋及除尘

除了科学设计人物流通道,尽量降低人物流移动对气流及粉尘的影响,所有人物流进出洁净车间,人必须穿配套防尘服,经风淋室除尘,物体非必要严禁进入洁净车间内,日常通过物体必须经过风淋室吹淋以将表面粉尘除掉。
6.内水使用
半导体净化车间内使用且只限于去离子水。去离子水可以有效防止水中粉粒污染晶圆,还可以防止水中重金属离子(如钾、钠离子)污染金氧半晶体管结构之带电载子信道,影响半导体组件的工作特性。
7.气源使用
半导体净化车间所有用得到的气源,包括吹干晶圆及机台空压所需要的,都得使用氮气 (98%),吹干晶圆的氮气甚至要求99.8%以上的高纯氮。
芯片技术的发展真的可以用日新月异来形容,晶圆尺寸从3英寸逐步发展到12英寸,且仍在往更大尺寸努力推进。制程工艺早已从原来的微米级提升到了纳米级,最先进的工艺甚至已经达到5nm,越发靠近原子之间的间距(约0.5nm)。随着工艺要求越来越严苛,对工厂建设要求也不断提高。因此,半导体净化的设计、建造必须适应电子行业快速发展的需要。从净化车间的规划开始,对于电子工厂洁净厂房的工艺设计、工艺布局应充分考虑电子产品发展的灵活性,做到适当留白,以满足电子产品生产工艺改造和扩大生产的需求。
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