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集成電路無塵車間設計裝修：送風系統(tǒng)FFU單元及車間施工建設

集成電路無塵車間是滿足半導體制造工藝要求的潔凈室

。該無塵車間對環(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，集成電路無塵車間具有占地面積大

、潔凈度高

、溫濕度控制精度高等特點。 CEIDI凈化裝修公司相關文章推薦： 1. 半導體凈化車間裝修設計：弱電

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、暖通、特種氣體

、空壓...

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內容介紹

集成電路無塵車間是滿足半導體制造工藝要求的潔凈室。該無塵車間對環(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，集成電路無塵車間具有占地面積大

、潔凈度高、溫濕度控制精度高等特點

。

集成電路無塵車間設計裝修

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一

、集成電路無塵車間送風系統(tǒng)FFU單元設計

集成電路無塵車間從送風系統(tǒng)方式劃分一般也有三種形式：即集中送風系統(tǒng)

、隧道系統(tǒng)、FFU系統(tǒng)

，如圖所示：

集成電路無塵車間

這三種送風系統(tǒng)各有特點

，從不同的角度得出不同的結論。因此

，我們不能簡單地說是好是壞

。送風系統(tǒng)模式的采用主要取決于業(yè)主和設計方關注的方面。然而

，近年來

，FFU系統(tǒng)的應用越來越廣泛，尤其是在亞太地區(qū)

。國內也不例外

。除習慣、經驗等非技術因素外

，原因如下：

1. 靈活性：在這三個系統(tǒng)中

，FFU系統(tǒng)的靈活性好，特別適合當今集成電路生產技術的快速發(fā)展

，因為隨著生產技術的發(fā)展，對潔凈度的要求更嚴格

。隧道系統(tǒng)很難說是靈活的

，隧道系統(tǒng)是一個以操作區(qū)為送風區(qū)，設備區(qū)為回風區(qū)的空氣循環(huán)系統(tǒng)

。集中送風系統(tǒng)具有一定的靈活性

，但潔凈系統(tǒng)改造時必須停機停產。如果我們想提高局部區(qū)域潔凈度

，除了在無塵車間頂部增加HEPA/ULPA過濾器外

，還需要增加循環(huán)機組，這使得改造難度大

，對生產的影響更大

。使用FFU系統(tǒng)，可以方便地在局部增加FFU的數量或移動FFU的位置

，而且可以在不停產的情況下進行

，對生產影響很小

。

2. 調控性：與集中送風系統(tǒng)相比

，FFU系統(tǒng)各區(qū)域的送風交叉點相對較小，可以實現高精度的溫濕度控制。隨著電機和網絡控制技術的發(fā)展

，FFU易于實現單控

，且每個FFU的出風速度在一定范圍內幾乎可以任意調節(jié)，很容易解決大跨度無塵車間遠近端氣流不均勻的問題

。此外

，FFU還可以根據實際使用需要停開或者少開啟一部分。

3. 可靠性：采用集中送風系統(tǒng)

，如果有一臺送風機組出現故障

，除非能立即投入備用機組，否則不能保證整個系統(tǒng)的潔凈度

；一旦隧道系統(tǒng)的循環(huán)機組停止運行

，就不能保證循環(huán)機組所負擔潔凈區(qū)的潔凈度、溫度和濕度

，也不能保證整個系統(tǒng)的潔凈度

。而FFU系統(tǒng)這方面的風險就很小，即使一臺FFU發(fā)生故障

，其影響也很小

。隨著網絡監(jiān)控技術的發(fā)展， FFU系統(tǒng)因數量多給維護帶來的不便也得到了改善

。

4. 氣密性與空間利用：FFU系統(tǒng)由于風機直接設在工作區(qū)上方

，因此工作區(qū)相對于回風道及上靜壓箱為正壓，工作區(qū)以外污染物極少因泄漏進入上作區(qū)：相反的

，集中送風系統(tǒng)和隧道系統(tǒng)工作區(qū)相對于上靜壓箱為較大的負壓

，因此泄漏的風險性比FFU系統(tǒng)要高得多

。另外集成電路無塵車間采用集中送風系統(tǒng)及隧道系統(tǒng)

，上靜壓箱與周圍環(huán)境的壓差很大，極易發(fā)生空氣泄漏

，因此對上靜壓箱的氣密性要求很高

，基本上不允許管線進人。而FFU系統(tǒng)的上靜壓箱相對于周圍環(huán)境只是微正壓

，上靜壓箱內可以布置或穿越諸如排風和排煙等管道

，使空間得到合理利用。

好的無塵車間設計

，不僅能節(jié)約能源

，降低運行成本

，減少人力投入，而且為生產提供了保障。在三種潔凈系統(tǒng)中

，FFU循環(huán)系統(tǒng)運行成本低

，潔凈度和安全性高。因此

，在集成電路無塵車間中，多采用FFU循環(huán)系統(tǒng)

。潔凈度要求越高

，溫濕度控制精度越高，潔凈室的投資和運行成本越高

。因此

，在大環(huán)境潔凈度或溫濕度要求相對較低的情況下，將一些關鍵的工藝設備布置在較高潔凈度或溫濕度控制區(qū)域內是集成電路制造潔凈廠房的設計趨勢

。隨著集成電路制造技術的不斷升級

，主流大型工廠已進入納米時代

。集成電路無塵車間設計

、施工和節(jié)能也需要不斷完善，為先進工藝產品的生產提供保障

。

二

、集成電路無塵車間的建設特點

1. 把關鍵的潔凈（加工）區(qū)盡量減少并與潔凈走道、潔凈維護及修理區(qū)等相隔

，避免或減少人員

、工藝及工藝設備散發(fā)的粒子的污染及交叉污染，以利用達到嚴格的控制潔凈度要求并減少電耗及費用

。

2. 工藝與工藝設備的開發(fā)已需密切與潔凈技術相結合

，如減少工藝本身及工藝設備散發(fā)的粒子

，采用機器人傳送片盒或SMIF系統(tǒng)等傳送片盒避免人與硅片的直接接觸等

。

3. 基于以上二點，集成電路亞微米加工

，現有典型的無塵車間形式基本由二類：

① 隧道式無塵車間

。無塵車間分隔成潔凈加工隧道（區(qū)）

，潔凈走道及潔凈維護修理隧道（區(qū)）

。加工區(qū)的潔凈度要求最嚴，其他區(qū)及走道潔凈度要求可低一些

。目前國內已有可作集成電路亞微米加工的無塵車間都是這種形式

。

② “微環(huán)境”系統(tǒng)無塵車間，這種無塵車間內片盒的傳送采用SMIF系統(tǒng)（或類似的系統(tǒng)），它包括：存放片盒的潔凈容器（SMIF POD）;能自動接受潔凈容器（SMIF POD）并打開容器把片盒送入（送出）設備的加工部位的機械手裝置（SMIFARM）.把SMIF ARM及加工部位以適用的材料封閉起來與無塵車間環(huán)境隔離

，在這較小的空間送入嚴格要求的潔凈空氣

，而無塵車間的潔凈度可為100~1000級（FS-209D），即≥0.5μm的粒子不多于100~1000個/ft3

。由于硅片避免或減少了受操作人員

、工藝設備及工藝加工散發(fā)的粒子的直接污染或交叉污染，而“微環(huán)境”加工區(qū)空間又很小

，從而能較有效的控制硅片受粒子的污染

，并降低無塵車間造價及運行費用，操作人員亦可在不十分嚴格的潔凈環(huán)境內工作

。