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（SI—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，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 5007【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 1》4，644-1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《 50019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 》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】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《 》。 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！5，Pa 》 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（Bal！lroom）与微环！境相结合《型式主要工艺—生产区域《洁净度等级为IS】O5、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【。SO：2、ISO3—、ISO4级辅助】区域：洁净度等级一般为I！SO5、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/《。TC209技—术，委员会发《布的IS《O 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FF》U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FF》U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(HEP】A)：、超高？效空气过滤器(UL！PA)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 ？ ，