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IC制造洁净标准趋严 厂房设计强调低能耗




关键词:

             

      集成电路(IC)制造洁净厂房是满足半导体制造工艺需求的洁净室,该洁净室对环境洁净度、温湿度、振动、ESD(静电控制)、AMC(气态分子级污染物)控制等都有一定的要求。相对于其他工业洁净室,集成电路制造洁净室有面积大、洁净等级高、温湿度控制精度高等特点。

    FFU系统已成主流方案

    根据洁净室空气循环特点可以将洁净室分为三种类型:循环空调机配合高效送风口系统、循环风机配合湿式密封系统和FFU(风机过滤单元)循环系统。

    第一种形式在小规模低等级要求的洁净室设计中被广泛应用,对于大面积高等级的洁净室则存在运行成本过高、占用空间过大等缺点。

    第二种形式的设计可以满足集成电路制造洁净室大面积高等级的要求,但运行成本较高,并且洁净室风速、风量调节困难,系统升级改造困难,因此操作灵活性很低。

     第三种的FFU循环系统不仅节省运行空间、洁净度安全性高、运行成本低,而且操作灵活性很高,可以在不影响生产的情况下随时进行系统升级和调整,这些都能很好地满足半导体制造的需求,因此在半导体制造业FFU循环系统逐渐成为最主要的洁净设计方案。

    FFU循环系统的特点是:整个洁净室由静压层、工艺层、工艺辅助层和回风通道组成,由FFU提供循环空气的动力,将新风、循环风混合后通过超高效过滤器送入工艺层和工艺辅助层,静压层相对于工艺层为负压。此外,还有生产辅助区为集成电路制造厂务设备区域,包括电力供应、气体和化学品供应、超纯水供应等。

    AMC控制标准更加严格

    集成电路制造对洁净室环境的控制有较为严格的要求。不同的工艺制程对洁净度的要求也各不相同,例如光刻要求在1级的微环境下,而化学机械研磨则只要求1000级的环境即可。

    采用FFU系统的洁净室一般通过FFU的分布率来决定该洁净室的洁净等级,洁净室的正压通过新风量来控制,洁净室温湿度的控制是通过循环空气冷却系统(RCU)和新风空调系统(MAU)完成。

    ESD也是半导体制造环境控制的重要内容,静电释放可能对产品和生产设备造成损害,还可能引起硅片表面尘粒吸附,影响产品的良率。静电消除要在洁净室设计上进行总体考虑,除了设备接地(包括洁净墙板和高架地板,办公设备等)外,还要采用防静电墙板、高架地板,人员要求穿着防静电的洁净服、洁净鞋。对存在ESD危害风险的设备和生产区域应安装静电消除器。

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