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，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，潔凈室的潔凈度控制不好，會導(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)重還會導(dǎo)致探針測試卡的損壞。
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半導(dǎo)體 晶圓車間設(shè)計(jì)布局要點(diǎn) | CEIDI西遞
潔凈室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。越是大的從事晶圓生產(chǎn)的企業(yè)對整個工廠自動化、智能化程度要求越高，所以對半導(dǎo)體潔凈生產(chǎn)車間的設(shè)計(jì)師來說，動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)以提高整個潔凈工廠的空間利用率、減少機(jī)臺的閑置時間、提升產(chǎn)品的良率是他們設(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。CEIDI西遞設(shè)計(jì)師常規(guī)也會采用FAB布局設(shè)計(jì)。大多數(shù)FBA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℃，相對濕度控制在43%±3%）；
2. 生產(chǎn)大環(huán)境的空氣潔凈等級為千級（ISO 6級）；
3. 光刻等特殊區(qū)域的空氣凈化等級十級（ISO 4級）；
4. 規(guī)范要求空氣凈化等級（ISO 1-4級）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Fab工廠會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?！豆杓呻娐沸酒S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》這四大規(guī)范作為晶圓車間設(shè)計(jì)的主要規(guī)范，每位設(shè)計(jì)師需研究透徹并作為設(shè)計(jì)依據(jù)加以實(shí)踐。
2021-03-05
admin
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