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? 10  工艺【相,关,系统: ! 10?.1 ?。 净 ?。 化  《区, 1!0.1.1  【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(S《I,A)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2《0nm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M【OSFET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 1464】4-1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:。G,B 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《GB: 5:0073规定“保证!供给洁?净室内每人每小时】的新鲜空气量—不小于40m3/】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 》 , 1《0,。.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5?Pa: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(【。Ballr》oom)与微环【境相结合型式—主要工艺生产区域洁!净度:等级为?ISO5、》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17%!~2:5%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I【S,O2、?ISO3、ISO】4级辅助区域洁净度!等级一般为ISO】5,、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【SO:4级或?者更高.通》常采用顶部满布FF!U送风架空地板下】回风国际标准化组】织I:SO/TC20【9技术委员会发布的!ISO 146【4,4-4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?(F:FU)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F?FU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 1!0.1?.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(HEP—A)、超《高效空气过滤器【(ULP《A):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 —