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10nm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MOSFET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75%！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 5【0073《。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 》14644-1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 500！。19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，GB 5007【3规：定“保证供给洁净室！内每人每小时的新】鲜空气量不》小于40m》3/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 ！ ，10：.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（Ballro】。o，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FFU】送风：架空地板下回风【满布率为1》7％～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ISO2、I【SO：。。3、ISO4—级辅助区域洁净【。度等级一般为I【。SO5？、ISO《6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：ISO4级或者更】。高.通常采用顶部】满布FFU》。送，风，架空地板下回—风国际标准化组织】ISO/TC2【09技术委》。员会发布的ISO ！1，4644《-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FFU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(HEPA)】、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 ： 》10.1.11【  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2】m/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 【