半導(dǎo)體晶圓廠潔凈車間設(shè)計(jì)建設(shè)布局指標(biāo)要點(diǎn)

       半導(dǎo)體器件晶圓的生產(chǎn)過程中，易受外來物、灰塵粒子、金屬離子等外來物的影響而破壞表面結(jié)構(gòu)，這種產(chǎn)品特性也決定了其制造過程中必須有潔凈度的要求。同時(shí)，在半導(dǎo)體晶圓的測試過程中，測試間也必須置于潔凈室中，潔凈度的控制也同樣重要，潔凈車間的潔凈度控制不好，會(huì)導(dǎo)致空氣中的含塵量過高，從而導(dǎo)致外來物的增加，進(jìn)而影響到測試的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性。嚴(yán)重還會(huì)導(dǎo)致探針測試卡的損壞。

       潔凈車間最主要的作用就在其能控制產(chǎn)品（如硅芯片等）所接觸之大氣的潔凈度及溫濕度，使產(chǎn)品能在一個(gè)良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)。在晶圓車間中，為了解決晶圓測試中良率不佳、測試結(jié)果不穩(wěn)定，探針測試卡的損毀及晶圓的報(bào)廢這些問題，潔凈室及輔助室的設(shè)計(jì)就該是廠區(qū)建設(shè)的首要任務(wù)之一，且嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行《硅集成電路芯片工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《電子工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》、《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范。

       越是大的從事晶圓生產(chǎn)的企業(yè)對(duì)整個(gè)工廠自動(dòng)化、智能化程度要求越高，所以對(duì)半導(dǎo)體潔凈生產(chǎn)車間的設(shè)計(jì)師來說，動(dòng)輒幾百億投資的晶圓廠區(qū)做怎樣的合理規(guī)劃、系統(tǒng)架設(shè)以提高整個(gè)潔凈工廠的空間利用率、減少機(jī)臺(tái)的閑置時(shí)間、提升產(chǎn)品的良率是他們?cè)O(shè)計(jì)的重中之重。當(dāng)然這些內(nèi)容也是工廠設(shè)計(jì)定稿前需要與廠家重點(diǎn)探討研究的問題。

       晶圓車間對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度、潔凈度、防微振等均有著嚴(yán)格的控制要求，且各種配套系統(tǒng)繁多復(fù)雜。合景凈化工程公司工程設(shè)計(jì)師常規(guī)也會(huì)采用FAB布局設(shè)計(jì)，比如從Fab建筑布局的豎向布置、平面布置、底層柱網(wǎng)的確定、SB支持區(qū)的布置、新風(fēng)機(jī)房的布置、建筑消防、火災(zāi)危險(xiǎn)性分類的確定、防火分區(qū)設(shè)計(jì)、防泄爆設(shè)計(jì)、專用消防口的設(shè)置等等。

       大多數(shù)FAB工廠都是四層結(jié)構(gòu)，從上至下分別為：上技術(shù)夾層，潔凈生產(chǎn)層，潔凈下技術(shù)夾層和非潔凈下技術(shù)夾層。

設(shè)計(jì)指標(biāo)及參數(shù)要點(diǎn)

       1、因其對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的恒溫恒濕溫控制要求很高（溫度控制在22℃±1℃，相對(duì)濕度控制在43%±3%）；

       2、 生產(chǎn)大環(huán)境的空氣潔凈等級(jí)為千級(jí)（ISO 6級(jí)）；

       3、光刻等特殊區(qū)域的空氣凈化等級(jí)十級(jí)（ISO 4級(jí)）；

       4、規(guī)范要求空氣凈化等級(jí)（ISO 1-4級(jí)）的凈化室采用垂直層流：上技術(shù)夾層（送風(fēng)靜壓箱）中的空氣通過FFU（風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組）輸送至潔凈生產(chǎn)層，氣流通過高架地板及華夫板孔洞送至潔凈下技術(shù)夾層，再經(jīng)過回風(fēng)夾道中的DCC(干冷盤管)回到上技術(shù)夾層，循環(huán)往復(fù)。

       此外半導(dǎo)體的Fab工廠會(huì)使用大量的易燃易爆、毒性化學(xué)品，且種類繁多，因此設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中要格外注意根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)甲乙類氣體、危險(xiǎn)化學(xué)品，甚至惰性氣體的存放和分配間應(yīng)靠外墻布置，且酸性，堿性，有機(jī)類化學(xué)品存放收集間相對(duì)應(yīng)的室外還應(yīng)預(yù)留足夠的槽罐車裝卸場地面積。消防設(shè)計(jì)作為Fab工廠設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，設(shè)計(jì)師要在防火分區(qū)設(shè)計(jì)、防泄爆設(shè)計(jì)、專用消防口的設(shè)置工作中投入大量精力。