设计集成电路无尘车间的思考与分析

撮要跟着IC临盆工艺技艺的不停进展,关于无尘车间临盆处境及其余配套系统请求也响应更为严刻,本文81"、12",IC临盆的无尘车间策画中相关无尘车间样式和送风方法、空气管教及温湿度保证办法,悬浮分子玷污物(AMC)的操纵,以及无尘车间排烟等方面的策画计划,实行了多计划的归纳剖析和评估。

0引言

集成电路(IC)是集多种高新技艺于一体的高科技产物，它险些存在于整个产业部门，对百姓经济的进展起着“倍增器”的影响，是以被先进国度做为计谋性财产。同时IC财产也是现在寰宇上进展最为疾速、比赛最为强烈的财产。由于下游产物的需求以及临盆成本的思虑，IC不停朝着特点尺寸削减，硅片直径增大的方位进展。今朝国际上以8”、0.25-0.18微米为代表的工艺已投入大临盆，以12”、0.15-0.13微米为代表的工艺也起头投入大临盆，协商办事已投入纳米阶段，70纳米、40纳米的器件已在实践室中制备胜利。

跟着工艺牛产技艺的不停进展，IC临盆关于处境及其余配套系统的请求也响应越来越严刻，说到处境首当其冲的是无尘车间，8”、12”IC临盆不管对明净度、温湿度仍旧空气中分子级玷污物(AMC)、防微振、防静电等都有极严刻的请求，有些刻薄的请求乃至使某些保守的做法遭到挑战。

1无尘车间样式

1.1无尘车间从平面安排区分时时有三种样式：即盛开式(ballroomtype)、港湾式(baycliasetype)、岛形安排（islandtype），如图1、2、3。

以上三种样式无尘车间各有其优瑕玷,IC前工序临盆厂常常采纳港湾式和盛开式无尘车间，港湾式无尘车间在5”、6”IC临盆厂用得较多，其工艺设立为穿墙式：而8”、12”IC临盆厂则广泛采纳盛开式无尘车间加微处境(mini-environment)的方法。盛开式无尘车间显著的益处首先是对工艺安排带来最大的矫捷性，这尤其重大，由于现在[C临盆技艺进展极其疾速，不管产物自己请求仍旧工艺临盆进程和临盆设立都处在不停变动中，而IC临盆工场的设立周期从起头策画到安设工艺设立常常需求一年半左右的功夫，在这段功夫内丁艺临盆技艺以及工艺没备需求不停的调换和革新，惟有

云云才能够保证投产时其临盆技艺小会处于掉队的窘地，纵然投产今后，也会因产物、商场及临盆技艺等成分的变动而需求对临盆线实行更换以调换产物和产能。其次8”、12”IC临盆对处境特为是明净度耍求极其严刻，常常硅片败露区（加工进程）请求1.5级（E，O.lμm，1级）．采纳盛开式无尘车间加微处境方法再配套主动物料管教系统automatedmaterialhandlingsystem.AMHS)，一方面口能够使操纵人员和其余玷污源与硅片彻底断绝，另一方面临盆主动化水平的升高对升高硅片制品率极其有益。盛开式无尘车间加微处境方法，工艺临盆只需求微处境内有很严刻的明净度，而盛开式无尘车间只需保证5-6级，云云严刻请求的明净度地域大大淘汰，保证明净度所需的轮回空宇量也响应淘汰，能耗大大下降，常常状况下盛开式无尘车间加微处境方法其保持明净度所需的能耗大概仅为港湾式无尘车间的1/3[]。理论工程中微处境是由设立自带的和盛开式无尘车间彻底脱开，再加之盛开式无尘车间自己机关简朴，动力设立淘汰，云云不管从策画到制造都变得简朴快速，能够削减制造功夫。

采纳盛开式无尘车间加微处境方法，保证硅片加工进程所需的明净度的关键地域是微处境，微处境常常如图4、图5所示。

图4所示的微处境的送风是由无尘车间送风系统供给，其瑕玷是不矫捷，挪动或补充工艺设立不便利。今朝8”、12”IC临盆线所用的微处境基础上是图5的样式（光刻机除外），微处境整个由工艺设立自带，与工艺设立慎密连系在一同，而且与承载台、前启齿授达盒(frontopeningunifiedpods．FOUP)、悬挂传输系统(ovcerheadhoisttransport，OHT)有机连系。微处境系统的风机直接吸室内的空气，经ULP过滤器管教后笔直下吹，以保证硅片败露区严刻的明净度请求。微处境内的送风断面风速常常坚持在0.2-0.45m/s，并保证过滤器出口断面上恣意一点的风速不超越平衡风速的±20%，太高的风速会使微处境的温度偏高。微处境的风机应为变频风机以适应过滤器的阻力变动，所用过滤器的效率≥99.%(MPPS)。为防止四周“脏”空气渗入微处境，微处境相关于四周处境（盛开式无尘车间）应坚持不低于1.25Pa的正压，这能够经过调治底部的回风阀门完成。8”、12”IC临盆对防微振请求极高，而微处境所用的风机紧靠临盆设立，于是风机与设立问应设灵验减振办法，而且风机自己形成的震荡在3-Hz频段内恣意一个频次点的震荡位移幅值≤1.25μm。

1.2无尘车间从送风系统方法区分时时也有三种样式：即聚集送风系统(centralsystem)、地道系统(tunnelsysterm、FFU系统(fanfilterunitsystem)，如图6、7、8。

这三种送风系统各有特点，从不同的角度对比会得出不同的论断，于是不能简朴地说孰优孰劣，送风系统方法的采纳重要取决于业主、策画人员的

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