半導體特性決定其制造過(guò)程必須有潔凈度要求,環(huán)境中雜質(zhì)對半導體的特性有著(zhù)改變或破壞其性能的作用,所以在半導體器件生產(chǎn)過(guò)程中對什么都必須嚴格控制,雜質(zhì)各式各樣,如金屬離子會(huì )破壞半導體器件的導電性能,灰塵粒子破壞半導體器件的表面結構等。半導體、電子無(wú)塵潔凈廠(chǎng)房有其特殊施工要求,下面東莞市合景實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司-合景凈化工程公司就其特點(diǎn)作些經(jīng)驗交流。
山東亞太凈化工程有限公司專(zhuān)注于提供凈化工程、無(wú)塵車(chē)間、恒溫恒濕車(chē)間、實(shí)驗室、醫院手術(shù)室、中央空調系統等工程產(chǎn)品及凈化車(chē)間裝飾裝修解決方案,業(yè)已成長(cháng)為一家從設計到施工的凈化工程服務(wù)商,能提供從車(chē)間的規劃設計,方案實(shí)施等服務(wù)。山東亞太凈化工程有限公司的立足點(diǎn)是為提高中國企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境,讓不同的企業(yè)生產(chǎn)出更具競爭力的產(chǎn)品提供高品質(zhì)的服務(wù),不斷提升自己的專(zhuān)業(yè)技術(shù)及服務(wù)質(zhì)量,在不久的將來(lái)使自己的產(chǎn)品與服務(wù)成為業(yè)界優(yōu)先。
首先了解下半導體器件生產(chǎn)環(huán)境要求,其生產(chǎn)條件除了要求恒溫恒濕外,對生產(chǎn)環(huán)境潔凈度要求很?chē)?,按單位體積重規定的塵埃粒子數標準分成潔凈度的等級。一般分為:10級、100級、1000級、10000級、100000級,國際標準IOS14644-1、國標GB50073-2013、美聯(lián)邦標準中均有規定潔凈室和潔凈區內空氣以大于或等于被考慮粒徑的粒子最大濃度限值進(jìn)行劃分的等級標準。
電子產(chǎn)品性能、質(zhì)量的提高和生產(chǎn)過(guò)程的微細化,日益要求生產(chǎn)環(huán)境具有一定的空氣潔凈度級別和控制凈化車(chē)間內工藝生產(chǎn)所需的各類(lèi)高純物質(zhì)的供給質(zhì)量,目前國內外還沒(méi)有統一電子產(chǎn)品的空氣潔凈度等級或生產(chǎn)環(huán)境控制要求的統一規定,各種電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠(chǎng)家依據其生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、所采用的生產(chǎn)工藝技術(shù)、生產(chǎn)工藝設備、生產(chǎn)用原輔料以及凈化車(chē)間運行的實(shí)踐經(jīng)驗確定設計建造凈化車(chē)間的空氣潔凈度級別等級(如下表格)。
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這個(gè)表格是我們半導體制造一些工藝生產(chǎn)過(guò)程的潔凈等級要求,要求一般的是光照制造,還有微環(huán)境,其他的一些大的區域,包括薄膜等在百級。潔凈度的要求是不是越高越好,這個(gè)主要還是決定我們的設計,或者對生產(chǎn)的要求,潔凈度越高意味著(zhù)FFU覆蓋率會(huì )成倍的增加。目前對一些潔凈室的設計還是大環(huán)境,不需要很高的潔凈度。還有濕度控制,濕度控制主要通過(guò)循環(huán)通氣冷卻系統,去除潔凈室循環(huán)空氣的顯熱,最終控制潔凈室溫度。濕度控制主要通過(guò)新風(fēng)控制箱進(jìn)行控制,溫度的控制目的有兩個(gè),首先是人員的舒適性,溫度在21-23度都沒(méi)有問(wèn)題,作為制程來(lái)說(shuō)我們關(guān)注的是波動(dòng)性??刂茲崈舴康臐穸戎饕康氖菨穸冗^(guò)低將容易產(chǎn)生靜電、濕度過(guò)高,對產(chǎn)品的影響。第二點(diǎn)是正壓,通過(guò)潔凈室內的壓力傳感器控制MAU風(fēng)機的頻率改變送風(fēng)量保持潔凈室的設定正壓,靜壓層保持微正壓。
再來(lái)就是照度和噪聲,這個(gè)部分在新的標準里面有詳細的描述,這里不具體講了。因為現在半導體制造設備尺寸越來(lái)越大,安裝起來(lái)一部分照明會(huì )被遮掩,噪聲的問(wèn)題比較難解決,主要在設備選型的時(shí)候注意。接下來(lái)是靜電控制的問(wèn)題(ESD),這個(gè)本身會(huì )造成產(chǎn)品的損害或者設備的損害,半導體有ESD的標準。
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那么接下來(lái)繼續看電子潔凈廠(chǎng)房五大特點(diǎn):
1、造價(jià)貴
隨著(zhù)半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對于工廠(chǎng)的品質(zhì)要求越來(lái)越高,TFT工廠(chǎng)也是一樣。TFT工廠(chǎng)本身的玻璃基板的尺寸越來(lái)越大,從原來(lái)的一代線(xiàn)到現在的主流八代線(xiàn),隨著(zhù)基本尺寸越大,造價(jià)越來(lái)越高。
2、工期短
由于半導體工廠(chǎng),電子工廠(chǎng)的特點(diǎn)是投資大,所以建設方需要盡快進(jìn)行生產(chǎn),取得投資回報。作為施工單位,擺在面前的一個(gè)問(wèn)題,就是工期要求非常緊。
3、品質(zhì)要求高
由于電子工廠(chǎng)對廠(chǎng)房環(huán)境的依賴(lài)程度非常高,建廠(chǎng)當中的事故直接導致產(chǎn)品良品率的降低。
4、高復雜度
對于建廠(chǎng)來(lái)講,專(zhuān)業(yè)技術(shù)涵蓋了多專(zhuān)業(yè)、多行業(yè)的問(wèn)題,同時(shí)還有管理的問(wèn)題。
5、高整合度
對于建廠(chǎng)來(lái)講,需要各方面各項目的高度整合力。
做一個(gè)這樣的電子無(wú)塵潔凈廠(chǎng)房的關(guān)鍵難點(diǎn)和注意事項有哪些呢?
山東亞太凈化工程有限公司的業(yè)務(wù)范圍包括室內環(huán)境系統整體規劃設計、安裝、10級到30萬(wàn)級潔凈系統工程、中央空調系統工程、 恒溫恒濕系統及自控工程、防靜電系統工程設備動(dòng)力、照明配電系統設計安裝;無(wú)塵室、無(wú)塵車(chē)間、環(huán)氧樹(shù)脂自流坪、防靜電PVC地板、高架地板工程;壓縮空氣、超純氣體、真空、純水等工藝管道的設計安裝;辦公裝修裝飾工程等等。
關(guān)鍵難點(diǎn):
1.大面積精度控制
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是往大,往精細化發(fā)展。如何進(jìn)行精度的保證,這對于我們實(shí)施項目來(lái)講,也是高難度的方面。我們的做法是配置專(zhuān)業(yè)的測量人員,在大面積的情況下把精度控制在實(shí)施的要求范圍之內。
2.全過(guò)程潔凈施工控制
潔凈廠(chǎng)房相對其他廠(chǎng)房一個(gè)最大的特點(diǎn)就是潔凈的管控,潔凈的管控從建廠(chǎng)一開(kāi)始到最后是全過(guò)程的控制,只有透過(guò)全過(guò)程的控制才能保證建出來(lái)的廠(chǎng)房是合格的廠(chǎng)房。
3.高空作業(yè)
這是非常明顯的工作特點(diǎn),對于我們來(lái)講安全角度、整個(gè)施工的難度都非常大,我們采取分層作業(yè)的施工方式,我們先把地板層做起來(lái),這樣以地板層為界面分為上下兩個(gè)層面進(jìn)行施工。
注意事項:
1.半導體潔凈車(chē)間內部要確保粉塵只出不進(jìn),因此潔凈車(chē)間室內要保持大于大氣壓的環(huán)境,這就需要用大型鼓風(fēng)機將經(jīng)凈化設備的空氣源源輸入潔凈車(chē)間中。
2.為保持恒溫恒濕,大型空調設備須搭配前面的鼓風(fēng)加壓系統使用。鼓風(fēng)機加壓多久,空調就得開(kāi)多久。
3.所有經(jīng)凈化設備的空氣流動(dòng)方向均由上往下為主,因此潔凈車(chē)間室內空間設計或機臺擺放應避免突兀,使塵埃細菌等在潔凈車(chē)間內回旋停滯的機會(huì )與時(shí)間減至最低程度。
4.所有建材均以不易產(chǎn)生靜電吸附的材質(zhì)為主。
5.所有人或事物進(jìn)出潔凈車(chē)間,人必須穿配套防塵服,人或事物都要經(jīng)過(guò)風(fēng)淋室吹淋以將表面粉塵先行除掉。
6.半導體潔凈車(chē)間內水的使用只限用去離子水。一是防止水中粉粒污染晶圓,二是防止水中重金屬離子污染金氧半晶體管結構的帶電載子信道,影響半導體組件的工作特性。去離子水是 的溶劑與清潔劑,在半導體工業(yè)的使用量非常驚人。
7.半導體潔凈車(chē)間用到的氣源,包括吹干晶圓和機臺空壓所需要的,都需要使用98%氮氣,吹干晶圓的氮氣甚至要求99.8%以上的高純氮。
上面的工作主要是完成風(fēng)管的安裝,支架的安裝等。下面的工作主要是工業(yè)管線(xiàn)的作業(yè),這樣的做法是目前做大面積廠(chǎng)房主流的施工方式,這個(gè)施工方式證明也是非常成功的,可以有效的解決安全問(wèn)題。