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?。 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《0nm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 《5,00:73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》4644-1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 50019【规定“工业建筑应保!证每人?不,小于30m》3/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5P!a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(Ball!ro:om)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、IS《O6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%~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、?I,SO3、IS—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FFU送风架空!地,板下回风国》际标准?化组织IS》O/TC20—9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 — 【 1:0.1.《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F》F,U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 【 》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(H】EPA?)、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 !