10 【 工艺相关系—统 ！ 10.》1 ： 净  化》  区 — 10.】1.1  集—。成电路技《术从最？初，在同一块衬底材料】上只：能集：成屈指可数的—几个半导体器件【和无源元件》的水：平已经？发展到今天的在一】个平方厘《米的硅晶片上—就可以？集成几千万个—元件水？。平随着时代的发【展单个元器件的【尺寸越来越小单个集！成电路芯片的—面积：越来越大这就使【。得集成电路的集【。成度越？来越高集成电路芯】片加：工精度和生》。产环境的洁净度密不！可分 ？   【  洁净区空气中的！尘埃会直接》影响芯片的品质表3！为，美国半导体工—业联：合会：（SIA）制定的】有关半导体》技术发展路》线图中的数据 ！ ： 表：3 ： 半导体工业—芯片：面积与特征》。尺寸、临界缺陷尺】寸， 】。 ？     从表【3中的临界》缺陷：尺寸一？栏清楚地表明了晶圆！片表：面多大尺寸的随【机缺陷？或颗粒就会引起集成！。电路芯片功能的失败！由于临界《缺，陷尺寸应《小于最小特征尺寸的！一，半对于当今》20nm的最—小特征尺寸临界【缺陷尺寸只能小【于1：0，nm例如《在光刻胶的曝光过】。程中：。。。。如果：晶圆片表面存在一个！尘埃颗粒则这个小】颗，粒，就会影响到》其下方光《刻胶的曝光假如由此！引起的？缺陷尺寸已》经接近了所要光刻】图，。形，的特征？尺寸且该缺陷恰好】又处在芯《片上的某个关键【区域那么就极—有可能导致该处的器！件功能？失效；当处》。在栅氧？。化工艺步骤时—一，个位于M《OS：FET栅氧化层【区，域的颗粒就很—可能会？引起器件失效对于】一个现代的硅集成】电路芯片制造厂来说！据统计大约7—5%的成品率损失都！是由：于晶圆？上的尘埃颗粒而【直接引起 — ： ：由于产品和工艺设备！。。不同：对洁净室《内空：气洁净度等级和【被控：粒子粒径《。、温度、相对—湿度控制要求—也不相同因此生产区！域的洁净《。度等级应《根据工艺《。要求确定为了—有效地保证产—品合格？率，避免概念混淆应采】用，现行国？家标准？洁净：厂房设计规》范GB 《50：07：3表3.0.1【作为：统一标准如表4所】示该表等《。同于国际标》准ISO 146】44-1洁净室及相！关控制环境 第1部！分空气洁净度等级的！分类也便于与国际接！轨确：定空：气，洁，。净，度等级所处状态的】目的是便于设计、】施工和项目验收更主！要的是满足产品【生产要求 ！ 表4  》洁净室及洁净区空】气中悬浮粒子洁【净度：等级 ！ ！ ， 10.1.3  ！为，保证洁净室空气平】衡和：洁净室内的正压值】新鲜空气量应等于补！偿室内排《。。。风量和保持室内正】压值所需新》。鲜空气量之和同【时新鲜空气量—应满足人《员新鲜空气需求量因！此取两者之中—的最大值现行国家标！准，采暖：通，风与空气调节—设计规范GB— 5：0019规》定“工业建筑应保】证每人不小于—。30m3/h—的新风量”洁净厂】房设计规范G—B 50073规定！“保证供给洁净【室内每人每小时的新！鲜空气量不小于4】。。0m3？/h：”芯片厂房内使【用化学品、特种气体！。等原料这些物品具】有有毒有害、易燃、！易爆等？特性因此在本—条第：2款制定了“保证供！给洁净？区内人员所需的新】鲜空气量”》的规定 ！10.1.4 【 洁净室与相邻的】房间应保持一定压】差确保洁《净，室在正常状态或空气！平衡暂？。时受到破坏时气【。流只能从《空气：洁，净度等级高的—房间：流向空气洁净度【等级低的房间使洁】净室内？的洁净度不会受到】污染：空气的影响渗漏【空气量与《压差：。值有关压差值选择】应适当若压差—值过小洁净室正压容！易被破坏洁净室的】洁净度会受到—影响若压差值过【大渗漏风量会—较大补充新风量【就相：应增加新风空调【冷，热负荷也会相应增加！。新风空？调器容量也会增大过！滤，。器负：荷也会增加过滤器使！用寿命也会缩短试验！结果表明洁净—室内正压值小—于5Pa时洁净【室外的污染空—气就有？可能渗入《。洁净室内室外空气在！。洁净厂？房的：迎风面？上产生正压》在背风面上产生负】压因此洁净室—相对于室外》。的压差参《照点应位《。于迎风？面洁净室与室—。外的相对《压力应大于》或等于？5Pa — 1《0.1.《5  近年来国【内外：集成电路芯》片洁净室《大多数？采用大？空间：（Ballroo】m）：与微环境相》结，合型式主要工—艺生产区域洁净【度等级为ISO【5、ISO6级气】流流型为非》单向流一般采用【顶布FF《U送：风架空地板下回【风满布率《。为17％～》25％主要生产设】备操作区域布置在微！环境内微环》境洁净度等级为IS！O2、ISO—3、I？S，。O4级辅助区域洁】净度等级一》般为IS《O5：、，ISO6级通—常采用非单向流光刻！、，电子束曝光》等区域洁《净度等级为I—SO4级或者更【高.通常采用顶部满！布F：FU送？风架空地板下—回风国际标准化组织！I，SO/TC209技！术委员会发布的I】SO 14644-！4洁净室《及相关控制环境【。  第4部分—设计、建造和—试运行中的表B【.2微电《子洁净室的实例【列出了？空气洁净度等—级、气流流》型，、洁净送风》量的数？。据如：表5所示 》 表5【  微电子洁净室】的实例 】 ： 10【.1：.7、10.1【.8 ？ 洁净区的送—风方式有集》中送风、风机—过滤器机组(FFU！。)形式目《前大规模《集成电？路，厂房洁净《区面积大、洁净度】等级高、《送风量很大通—常采用F《FU送风方式对于规！模较小的《实验室由《于，面积小洁净度等【。级较低送风量—较小可？采用集中送风方式】或F：FU送风《方式FF《U送风？。方式由于空气循环路！径短气流速度—低阻力损失小风【机送风压头》低单：位送风？。量，电耗较集中送风方】式低对于洁净度等】级高：的，洁，净室推荐采用风机】过滤器机《组（FFU）送风 ！ ： 10.1.】9  硅集成电路】芯片厂？房洁净室规模较大】新风量很《大通常采用多台新】风机组集中》处理新风《集中处理新风具【有以下优点 — ： 1  —新风集？中处理可《以去除新风中—绝，大部分？的灰尘？有效延长《了末级高效空气【过滤器？(，HE：PA)、《超高效空气过滤器】(ULPA》)的使用寿》命； 】2  新风集—中处理有利于去除新！风中的水溶性化学】污染物降低了末级化！学过滤器的负荷； ！ 3  新！风集中处理》有利于洁净》室湿度控制避免冷热！抵消：节约能耗；》 4 】 ，。通常芯片厂》房新风机组有多【台并设置备用机【组宜并联《运行由于《工艺设？备分期安装》。且生产技术发展【升级速度《。迅，速设备更新升级快工！艺设备排风量会【随运行设备数—量和运行负荷率的变！化而变化新风量也是！变化的因此建议新】风系：统送风机采用—变频措施以适应新】风需求量的变化【 1【0.1？.11  干—盘管是？采用中温冷冻水作】为，冷，媒，的空气换热设备【安装洁净室》回风通路上》消除：洁净室内余》热因其表面》温度高于洁净—室内空气《。露，点温：度不会产生冷—凝，水干盘？管应用于洁净室一般！迎风面速度控制【。在2m/s以下以】降低盘管空气阻力】。干盘：管正常运行时不【会产生冷凝水—不需要设《置集：水盘但考虑到设【备和管道检修建议设！置检修排《水设施 》