集成電路無塵車間是滿足半導體制造工藝要求的潔凈室。該無塵車間對環(huán)境潔凈度、溫濕度、振動、靜電放電、AMC控制等有一定要求。與其它工業(yè)潔凈室相比,集成電路無塵車間具有占地面積大、潔凈度高、溫濕度控制精度高等特點。
集成電路無塵車間從送風系統(tǒng)方式劃分一般也有三種形式:即集中送風系統(tǒng)、隧道系統(tǒng)、FFU系統(tǒng),如圖所示:
這三種送風系統(tǒng)各有特點,從不同的角度得出不同的結論。因此,我們不能簡單地說是好是壞。送風系統(tǒng)模式的采用主要取決于業(yè)主和設計方關注的方面。然而,近年來,F(xiàn)FU系統(tǒng)的應用越來越廣泛,尤其是在亞太地區(qū)。國內也不例外。除習慣、經(jīng)驗等非技術因素外,原因如下:
a)靈活性:在這三個系統(tǒng)中,F(xiàn)FU系統(tǒng)的靈活性是最好的,特別適合當今集成電路生產(chǎn)技術的快速發(fā)展,因為隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展,對潔凈度的要求更嚴格。隧道系統(tǒng)很難說是靈活的,隧道系統(tǒng)是一個以操作區(qū)為送風區(qū),設備區(qū)為回風區(qū)的空氣循環(huán)系統(tǒng)。集中送風系統(tǒng)具有一定的靈活性,但潔凈系統(tǒng)改造時必須停機停產(chǎn)。如果我們想提高局部區(qū)域潔凈度,除了在無塵車間頂部增加HEPA/ULPA過濾器外,還需要增加循環(huán)機組,這使得改造難度大,對生產(chǎn)的影響更大。使用FFU系統(tǒng),可以方便地在局部增加FFU的數(shù)量或移動FFU的位置,而且可以在不停產(chǎn)的情況下進行,對生產(chǎn)影響很小。
b)調控性:與集中送風系統(tǒng)相比,F(xiàn)FU系統(tǒng)各區(qū)域的送風交叉點相對較小,可以實現(xiàn)高精度的溫濕度控制。隨著電機和網(wǎng)絡控制技術的發(fā)展,F(xiàn)FU易于實現(xiàn)單控,且每個FFU的出風速度在一定范圍內幾乎可以任意調節(jié),很容易解決大跨度無塵車間遠近端氣流不均勻的問題。此外,F(xiàn)FU還可以根據(jù)實際使用需要停開或者少開啟一部分。
c)可靠性:采用集中送風系統(tǒng),如果有一臺送風機組出現(xiàn)故障,除非能立即投入備用機組,否則不能保證整個系統(tǒng)的潔凈度;一旦隧道系統(tǒng)的循環(huán)機組停止運行,就不能保證循環(huán)機組所負擔潔凈區(qū)的潔凈度、溫度和濕度,也不能保證整個系統(tǒng)的潔凈度。而FFU系統(tǒng)這方面的風險就很小,即使一臺FFU發(fā)生故障,其影響也很小。隨著網(wǎng)絡監(jiān)控技術的發(fā)展, FFU系統(tǒng)因數(shù)量多給維護帶來的不便也得到了改善。
d)氣密性與空間利用:FFU系統(tǒng)由于風機直接設在工作區(qū)上方,因此工作區(qū)相對于回風道及上靜壓箱為正壓,工作區(qū)以外污染物極少因泄漏進入上作區(qū):相反的,集中送風系統(tǒng)和隧道系統(tǒng)工作區(qū)相對于上靜壓箱為較大的負壓,因此泄漏的風險性比FFU系統(tǒng)要高得多。另外集成電路無塵車間采用集中送風系統(tǒng)及隧道系統(tǒng),上靜壓箱與周圍環(huán)境的壓差很大,極易發(fā)生空氣泄漏,因此對上靜壓箱的氣密性要求很高,基本上不允許管線進人。而FFU系統(tǒng)的上靜壓箱相對于周圍環(huán)境只是微正壓,上靜壓箱內可以布置或穿越諸如排風和排煙等管道,使空間得到合理利用。
好的無塵車間設計,不僅能節(jié)約能源,降低運行成本,減少人力投入,而且為生產(chǎn)提供了安全可靠的保障。在三種潔凈系統(tǒng)中,F(xiàn)FU循環(huán)系統(tǒng)運行成本最低,潔凈度和安全性最高。因此,在集成電路無塵車間中,多采用FFU循環(huán)系統(tǒng)。潔凈度要求越高,溫濕度控制精度越高,潔凈室的投資和運行成本越高。因此,在大環(huán)境潔凈度或溫濕度要求相對較低的情況下,將一些關鍵的工藝設備布置在較高潔凈度或溫濕度控制區(qū)域內是集成電路制造潔凈廠房的設計趨勢。隨著集成電路制造技術的不斷升級,主流大型工廠已進入納米時代。集成電路無塵車間設計、施工和節(jié)能創(chuàng)新也需要不斷完善,為先進工藝產(chǎn)品的生產(chǎn)提供保障。
廣東康合主要承接藥品GMP凈化車間、各類食品保健品生產(chǎn)的無塵無菌車間,以及電子和汽車制造、精密儀器等各行業(yè)的無塵車間的建設與改造。