

為了滿足一些對質控要求高的工業車間生產環境,很多企業選擇建設無塵車間。精密制造工業以半導體、晶片、集成電路等制造工藝的需求設置無塵室,業內也叫超凈間。這種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,這些制造品類的無塵車間有面積大、潔凈等級高、溫濕度控制精度高等特點。
半導體、晶片、集成電路超凈間的建設專業度高且程序復雜,要打造真正意義上滿足標準且適合工藝流程的超凈間包含多種專業維度的建設內容。譬如:建筑構造、內部平面、工藝布置、裝飾裝修、人員和物料凈化、暖通系統建設、自控系統建設、通排風系統建設、氣體供應系統建設、管網建設等。
電子工業超凈間【集成電路/半導體超凈間】建設環節較為復雜,我們摘出在半導體超凈間建設環節中,暖通系統和氣體供應系統的建設相關內容加以概述。
一、半導體、晶片、集成電路超凈間暖通系統設計要點:
1.半導體、晶片、集成電路超凈間多以萬級(局部百級)為設計目的。要達到這樣的標準,就必須選擇高效或亞高效過濾器(潔凈級別低時)作為終端過濾器,對進入無塵車間的空氣,進行一級過濾。為保護終端過濾器和延長其壽命,必須使空氣先經中效過濾器進行過濾。
2.除了考慮潔凈的空氣送風外,還要考慮合理的氣流分布流型。譬如在工作區應避免渦流區就一個盡量使送入房間的潔凈度高的空氣直接到達工作區;氣流的流動有利于潔凈室內的微粒從回風口排走。
3.要根據無塵車間的規格大小來選擇合適的送風設備,達到足夠的送風量,以達到可以稀釋空氣的含塵濃度,又能保證有穩定氣流流型的目的。
二、半導體、晶片、集成電路超凈間供氣系統設計要點:
在工藝技術較為先進的半導體晶圓工廠的制造過程中,工藝步驟達幾百道,前后要使用幾十種不同種類的氣體。易納瑞在設計電子工業超凈間【集成電路/半導體超凈間】過程中會依據行業特色和自身經驗判斷用哪種供氣方式更適合。譬如晶圓半導體超凈車間,會推薦采用外購氣體鋼瓶或鋼瓶組來輸送供氣,有易燃性氣體、毒性氣體、腐蝕性氣體、惰性氣體、氧化性氣體組成的多種類特種氣體需求的,選擇這種方式會節省投資,且擁有使用方式靈活的優點,電耗及制氣成本相對也比較低廉。缺點是在氣體輸送的過程中氣體比較容易受到污染,對后期就整個供應系統的管理和維護要求較高。
在半導體、晶片、集成電路這類電子工業超凈間建設過程中,因為工藝復雜對環境要求高。要在一定空間內清除空氣中的顆粒物、有害空氣、細菌等污染物,控制室內溫度、清潔度、室內壓力、氣流速度和氣流分布,將噪聲振動和照明、靜電控制在一定需求范圍內,需要平面設計師和各技術段工程師非常精密的計算與合作,易納瑞EPC集成服務商的集成服務優勢在這里可以比較明顯的體現出來。設計團隊、技術團隊和項目施工團隊已經過多年磨合,對工程建設的理念和進度配合都達成比較一致的思維,往往能在保質保量地完成工程建設的同時,將節能與實用性做充分的融合。
三、半導體、晶片、集成電路超凈間裝修要點
1.半導體、晶片、集成電路超凈間裝修時物料凈化用室與潔凈室(區)之間應設置氣閘室或傳遞窗。
2.按火災危險性分類,甲、乙類的房間與相鄰的生產區段或房間之間,或有防火分隔要求時,應設隔墻。
3.單向流和混合流潔凈室(區)的噪聲級(空態)不應大于65dB(A),非單向流潔凈室(區)的噪聲級(空態)不應大于60dB(A)。
四、半導體、晶片、集成電路超凈間廠房的耐火等級不應低于二級。
在電子工廠的綜合性廠房的一個防火分區內,潔凈生產區域與一般生產區域之間應設置不燃燒體隔斷設施。不燃燒體隔斷設施應符合現行國家標準《潔凈廠房設計規范》的有關規定。
五、半導體、晶片、集成電路超凈間內設置真空泵時,應符合下列規定:
1.電子工廠裝修對于傳輸易燃、自燃化學品或高濃度氧氣的真空泵,應采用不燃泵油,并應配置氮氣吹掃。氮氣吹掃控制閥應與生產工藝設備操作系統聯鎖。
2.對傳輸含有可燃氣體的真空泵,可燃氣體濃度超過爆炸下限的20%時,應設尾氣處理裝置,在排入排氣系統前應去除或稀釋可燃氣體組分。
3.使用油潤滑的真空泵應設置除油裝置,除油后尾氣應排入排氣系統。
六、半導體、晶片、集成電路超凈間的安全出口的設置,應符合下列規定:
1.丙類生產的電子工業潔凈廠房,在關鍵生產設備自帶火災報警和滅火裝置以及回風氣流中設有靈敏度嚴于0.01%obs/m的高靈敏度早期火災報警探測系統后,安全疏散距離可按工藝需要確定,但不得大于規定的安全疏散距離的1.5倍。
2.工廠裝修時要給每一生產層、每個防火區或每一潔凈室的安全出口數目,應符合現行國家標準《潔凈廠房設計規范》的有關規定。
3.安全出口應分散布置,并應設有明顯的疏散標志;安全疏散距離應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》的有關規定。安全疏散用門應向疏散方向開啟,并應設觀察玻璃窗。
七、半導體、晶片、集成電路超凈間工程的人流物流設計
一)人流設計
1.人員凈化
2.工廠裝修潔凈室入口宜設空氣吹淋室。當不設空氣吹淋室時,應設氣閘室。
3.空氣潔凈度等級為5級或嚴于5級的垂直單向流潔凈室,宜設氣閘室。
4.空氣吹淋室的進、出門不得同時開啟,應采取連鎖控制措施。
5.單人空氣吹淋室,應按大班人數30人設一臺。潔凈室人員超過5人時,空氣吹淋室一側應設單向旁通門。
二)物流設計
1.工廠裝修物料凈化用室與潔凈室之間應設置氣閘室或傳遞窗。
2.潔凈室內的設備和物料出入口,應獨立設置,并應根據設備和物料的特征、性質、形狀等設置凈化用室及相應的物凈設施。