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半导体净化装修趋势 CEIDI西递优化半导体工程解决方案

文章出处:技术支持|阅读量:146|发表时间:2025-02-28

半导体车间的洁净度要求通常达到ISO 1至ISO 8级,甚至更高。装修设计时需要确保空气过滤系统、气流组织和压力控制等能够满足相应的洁净度要求。作为一个极端依赖洁净生产场所的产业,半导体车间的装修趋势主要集中在提高洁净度、优化温湿度控制、增强静电防护以及实现智能化管理等方面。半导体加工洁净车间的洁净度等级通常根据ISO 14644-1标准进行分类,再结合GB50073《洁净厂房设计规范》等相关规范进行建设。值得注意的是,只有在深度挖掘客户需求、精确规划洁净室及洁净区的同时,匹配正确的空气处理系统、动力及公共设施等措施,才会在后期获得一个运行精良且能耗适中的优质工程。>>>商务洽谈,点此处,在线咨询

在半导体产业工程中,比较明显的需求是一个厂区可能拥有不同的生产工段,这就需要配置不同的制造区,这些工段/工序可能分布在同一层或者在不同楼层。依规范都需设置多个洁净分区与洁净室。不同等级的洁净度对车间的设计、动力和公用设施、施工、运维等都有着不同要求。我们先来看看相关制造区的净化级别。

1.晶圆制造区

这里有着最精密的半导体制造工艺,如光刻和纳米级加工。要求极高的空气洁净度和严格的温湿度控制。

光刻区:要求最高,通常为ISO 1-3级,需控制0.1微米及以上的颗粒。

刻蚀和沉积区:洁净度要求较高,一般为ISO 3-5级,需控制0.3微米及以上的颗粒。

2.封装测试区

这里适用于高精度芯片封装和测试。要求较高的空气洁净度和稳定的环境条件。

封装区:洁净度要求中等,通常为ISO 5-7级,需控制0.5微米及以上的颗粒。

测试区:要求较低,一般为ISO 7-8级,需控制0.5微米及以上的颗粒。

3.辅助区

化学品存储区:洁净度要求较低,通常为ISO 7-8级,需控制0.5微米及以上的颗粒。

设备维护区:要求最低,一般为ISO 8级,需控制0.5微米及以上的颗粒。

4.人员与物料进出区

更衣室和风淋室:洁净度要求中等,通常为ISO 5-7级,需控制0.5微米及以上的颗粒。

物料进出区:洁净度要求较低,一般为ISO 7-8级,需控制0.5微米及以上的颗粒。

严格按照工艺要求设置洁净室及洁净区,具体方法是将洁净室划分为核心生产区、辅助区和缓冲区。核心生产区(如光刻、蚀刻、封装等高洁净要求的区域)设置于洁净区中心,辅助区(如设备维护区)和缓冲区(如风淋室、物料传递区)布置在外围,减少交叉污染。设置独立的人员通道和物料通道,避免交叉污染。人员进入需经过更衣及风淋,物料均通过传递窗或洁净传递柜进入。

也就是说,洁净厂房在建设的时候,成本是随着洁净度变化的,洁净度越高造价越贵,而我们CEIDI西递会在设计中贯穿成本平衡的原则,优化设计以控制成本。以封测厂房为例,封测工艺对洁净度要求低于前道制程(通常为ISO Class 5-7),个别高区域做依据工艺流程图做紧凑隔离设计,例如引线键合区:需达到ISO Class 5(0.3μm颗粒≤29,300个/m³);封装区:ISO Class 6-7;测试区只要做ISO Class 8即可。

平面布局优化设计:

近年来厂区空间足够的前提下,多采用"回"字形布局,核心区为键合/封装区,物流通道宽度≥3m,满足AMHS系统需求,设置缓冲间(Air Shower)过渡区。

HVAC系统设计:

换气次数:键合区≥60次/h,封装区≥40次/h

温湿度控制:22±1℃,45±5%RH

压差梯度:核心区>5Pa,缓冲区>10Pa

空气处理系统:

MAU:配置两级预冷+三级过滤

FFU:覆盖率≥80%,风速0.35—0.45m/s

排风:酸性废气处理效率≥99%

工艺支持系统:

超纯水:电阻率≥18.2MΩ·cm,TOC<1ppb

压缩空气:露点≤-40℃,油含量<0.01ppm

真空系统:极限真空度≤10^-3 Pa

特殊工艺区设计

铜柱凸块区:需配置局部ISO Class 4环境

3D封装区:增加惰性气体保护(N2纯度99.999%)

测试区:配置RF屏蔽室(屏蔽效能≥80dB)

我们强调的一站式整体解决方案,就是站在客户角度思考建厂及运营的流畅性,“成本优化策略”也一直贯穿在我们的设计和施工过程中。例如本文提到的分区设计控制,采用"核心区+普通区"差异化设计,普通区换气次数可降至20次/h来控制成本。材料选择方面也可以做区隔优化,例如键合区墙面采用不锈钢,其他区域用彩钢板。地坪采用环氧自流平与局部PVC导静电地板结合等,都能有效控成本。作为长三角区域资深实验洁净工程服务商,CEIDI西递提供从项目规划设计到技术方案落地的一站式交钥匙工程,多方位为客户打造符合自身需求定位的专业工程,欢迎有需求的企业联系我们,获取详细方案及报价。咨询热线:021-62250299,400-666-1693。

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