半导体晶圆硅片洁净车间设计规范是确保半导体制造过程中产品质量的关键环节。以下是合洁科技电子净化工程公司对半导体晶圆硅片洁净车间设计规范的详细归纳:
一、总体设计原则
1、洁净度要求:根据半导体制造的不同工艺阶段和产品要求,确定洁净车间的洁净度等级。一般来说,半导体洁净车间的洁净度等级可以达到ISO 1至ISO 8级不等。在设计过程中,要确保空气过滤系统、气流组织和压力控制等方面能够满足相应的洁净度要求。
2、温湿度控制:半导体芯片的制造对温湿度非常敏感,过高或过低的温度和湿度都可能影响芯片的性能和质量。因此,洁净车间需要配备精确的温湿度控制系统。通常,温度应控制在20℃至22℃之间(也有说法为22℃左右),且温度波动不能超过±0.1℃或±2℃;相对湿度控制在45%±5%或50%至60%之间。
3、静电防护:静电对半导体芯片的危害极大,可能导致芯片损坏或性能下降。在洁净车间的设计中,要采取有效的静电防护措施,如铺设防静电地板、安装静电消除器、使用防静电工作服和手套等。
4、安全性:车间的安全设施应完善,确保员工的人身安全和设备的正常运行。包括配置消防报警和灭火设备、设置明显的安全出口和疏散指示等。
二、主体结构设计
1、结构框架:采用钢结构框架,确保车间的稳定性和耐用性。
2、墙体材料:选用防尘、防潮、易清洁的材质,如彩钢板。
3、门窗设计:采用气密性好的门窗,以减少空气流通对车间洁净度的影响。
三、空气净化系统设计
1、空气过滤系统:
初效过滤器:设置在进风口处,用于去除空气中的大颗粒尘埃。
中效过滤器:用于进一步过滤空气中的中等颗粒灰尘和杂质。
高效过滤器:设置在车间内部,是空气过滤系统的核心,能够过滤空气中的微小颗粒灰尘和细菌等污染物,确保空气的洁净度达到要求。
2、空气循环系统:确保车间内的空气流通,保持温度和湿度的稳定。
3、排风系统:将车间内的废气排出,保持车间内空气的新鲜。
四、温湿度控制系统设计
1、温湿度传感器:实时监测车间内的温度和湿度,确保其稳定在合适范围内。
2、空调系统:根据传感器数据调节空调运行,保持车间的温度和湿度稳定。
3、加湿/除湿装置:根据需要调整车间的湿度,以满足半导体制造的要求。
五、照明系统设计
1、照明布局:合理布局照明设备,确保车间内光线充足且分布均匀。
2、防爆灯具:选用防爆灯具,确保车间的安全。
3、节能环保:选用节能环保的照明设备,降低能耗和运行成本。
六、其他辅助系统设计
1、监控系统:设置监控摄像头和报警装置,实时监测车间的安全情况。
2、防爆、防毒设计:针对半导体制造过程中可能使用的易燃易爆、毒性化学品,进行专门的防爆、防毒设计。
3、微振动控制:对于某些对振动敏感的半导体制造工艺,需要采取有效的微振动控制措施。
七、施工与验收
1、施工阶段:按照设计方案进行洁净车间的建筑施工、设备安装、管道安装和电气布线等工作。
2、调试与验收:对安装好的设备进行调试,确保设备的性能和参数符合设计要求。对整个洁净车间的系统进行联调,确保各个系统之间的协调运行。最后进行验收,确保车间的各项指标符合设计要求和相关标准。
综上所述,半导体晶圆硅片洁净车间的设计规范涉及多个方面,包括总体设计原则、主体结构设计、空气净化系统设计、温湿度控制系统设计、照明系统设计、其他辅助系统设计以及施工与验收等。这些规范旨在确保半导体制造过程中的产品质量和员工的人身安全。