無塵車間的建造,除考慮實用性及可靠性外, 強調靈活性以適應集成電路 更新換代快的要求, 使原有無塵車間能方便的迅速的按生產要求進行調正及改造。

集成電路潔凈車間

       已有研究提出對硅片的自然氧化及硅片表面吸附的分子需要進行控制, 硅片的加工需在高純氮或高真空的潔凈區內,硅片的傳送亦需在高純氮的潔凈環境內, 即集成電路微加工需在封閉系統內進行。

       集成電路無塵車間是為了滿足半導體制造工藝需求的潔凈室，該無塵車間對環境潔凈度、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。

       根據潔凈室車間空氣循環特點可以將潔凈室分為三種類型：循環空調機配合高效送風口系統、循環風機配合濕式密封系統和FFU循環系統。

       1. 小規模低等級要求的潔凈室車間設計中被廣泛應用，對于大面積高等級的潔凈車間則存在運行成本過高、占用空間過大等缺點。

       2. 設計可以滿足集成電路制造無塵車間大面積高等級的要求，但運行成本較高，并且潔凈室風速、風量調節困難，系統升級改造困難，因此操作靈活性很低。

       3. FFU循環系統不僅節省運行空間、潔凈度安全性高、運行成本低，而且操作靈活性很高，可以在不影響生產的情況下隨時進行系統升級和調整，這些都能很好地滿足半導體制造的需求，因此在半導體制造業FFU循環系統逐漸成為最主要的凈化設計方案。

根據已有的研究, 生產集成電路的潔凈區內懸浮粒子的來源情況如下:

      ≥0.5μm的粒子主要來自無塵車間內工作人員、潔凈服、轉動機械、無塵車間用品及物體表面的振動等;

      0.1一0.5μm的粒子主要是由室外空氣中的粒子穿過過濾器而漏人無塵車間的;

      ＜0.1μm的粒子(超細粒子) 主要由燃燒或蒸發后的物質均相聚集或冷凝引起的, 因此, 無塵車間內工藝設備的加熱元件、線路版上的元件、受熱軸承、電機、火焰及熱的光都是其來源。而超高效過濾器對這種粒子幾乎可以全部過濾掉。

       根據已有報導, 有關集成電路亞微米加工在l級( F S 一2 09 D ) 無塵車間內( 即潔凈度為≥0.5μm的粒子不多于7 個/ft3）, 相應于≥0.1μm的粒子不多于35 個/ft3,測得硅片上的污染粒子來源及比例情況如下:

1. 操作人員(穿潔凈工作服) 引起的, 如片盒傳送及操作、走動的交叉污染等占30% ;

2. 工藝介質帶人的占23% ;

3. 工藝設備引起的, 如本身的及交叉的污染占20% ;

4. 工藝加工引起的, 如工藝加工本身的及交叉的污染占25% ;

5. 穿過超高效過濾器而漏人的占2%。

       根據以上例子及分析可以得出基本的認識是: 在亞微米加工的潔凈區內, 潔凈區的空態潔凈度已不是影響動態潔凈度的主要因素, 因為當前超高效過濾器的過濾效率對≥0.1μm粒子達9 9.9 9 9 5 一9 9.9 9 9 9 9 9 9% 的情況下,集成電路亞徽米加工的合格的無塵車間其空態沽凈度為1 ~ 10 個/ft3(≥0.1μm粒子), 且往往檢側不到。因此, 合景凈化的潔凈工程師認為，控制工藝本身、工藝設備、操作人員等散發的粒子污染當是主要矛盾。而在100級的無塵車間≥0.1μm的粒子有3500個/ft3, 之多, 這種情況下, 當然空態潔凈度會是影響動態潔凈度的主要因素。

       合景凈化工程公司解釋到，FFU循環系統的特點是整個潔凈室由靜壓層、工藝層、工藝輔助層和回風通道組成，由FFU提供循環空氣的動力，將新風、循環風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壓。此外，還有生產輔助區為集成電路制造廠務設備區域，包括電力供應、氣體和化學品供應、超純水供應等。

       集成電路制造對無塵車間環境的控制有較為嚴格的要求。合景凈化工程公司說：“不同的工藝制程對潔凈度的要求也各不相同，例如光刻要求在1級的微環境下，而化學機械研磨則只要求1000級的環境即可。另外，集成電路制造潔凈廠房對噪聲、微振、照度等都有相關的規定和要求，尤其是振動的控制，在潔凈室的建筑結構設計上就要有所要求”。

       好的潔凈車間設計不僅能節省能源、降低運行成本、降低人力投入，而且可以給生產提供安全可靠的保證。在3種潔凈系統中，FFU循環系統運行成本最低，潔凈度安全性最高，因此集成電路潔凈廠房多采用FFU循環系統。而潔凈度要求越高，溫濕度控制精度越高則潔凈室投資和運行成本越高，因此在大環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域內是集成電路制造潔凈廠房的設計趨勢。

       集成電路制造是高能耗的產業，而潔凈空調系統的能耗則占其中的30%以上，因此節能安全的潔凈室設計和各種熱能回收設計將是未來的發展方向。主流大廠已經進入了納米時代，集成電路制造潔凈廠房的設計建造和節能創新也需要不斷提升，為先進制程產品生產提供保障，這就是合景凈化工程公司在光學電子行業潔凈車間EPC深耕20余年的專業和專注。與時俱進，創造每一個項目的“奇跡”。