半导体、电子洁净厂房设计施工的5大特点及关键难点

       半导体特性决定其制造过程必须有洁净度要求，环境中杂质对半导体的特性有着改变或破坏其性能的作用，所以在半导体器件生产过程中对什么都必须严格控制，杂质各式各样，如金属离子会破坏半导体器件的导电性能，灰尘粒子破坏半导体器件的表面结构等。半导体、电子无尘洁净厂房有其特殊施工要求，下面东莞市合景实业发展有限公司-合景净化工程公司就其特点作些经验交流。

       首先了解下半导体器件生产环境要求，其生产条件除了要求恒温恒湿外，对生产环境洁净度要求很严，按单位体积重规定的尘埃粒子数标准分成洁净度的等级。一般分为：10级、100级、1000级、10000级、100000级，国际标准IOS14644-1、国标GB50073-2013、美联邦标准中均有规定洁净室和洁净区内空气以大于或等于被考虑粒径的粒子最大浓度限值进行划分的等级标准。

       电子产品性能、质量的提高和生产过程的微细化，日益要求生产环境具有一定的空气洁净度级别和控制净化车间内工艺生产所需的各类高纯物质的供给质量，目前国内外还没有统一电子产品的空气洁净度等级或生产环境控制要求的统一规定，各种电子产品的生产厂家依据其生产的产品品种、所采用的生产工艺技术、生产工艺设备、生产用原辅料以及净化车间运行的实践经验确定设计建造净化车间的空气洁净度级别等级（如下表格）。

       这个表格是我们半导体制造一些工艺生产过程的洁净等级要求，要求一般的是光照制造，还有微环境，其他的一些大的区域，包括薄膜等在百级。洁净度的要求是不是越高越好，这个主要还是决定我们的设计，或者对生产的要求，洁净度越高意味着FFU覆盖率会成倍的增加。目前对一些洁净室的设计还是大环境，不需要很高的洁净度。还有湿度控制，湿度控制主要通过循环通气冷却系统，去除洁净室循环空气的显热，最终控制洁净室温度。湿度控制主要通过新风控制箱进行控制，温度的控制目的有两个，首先是人员的舒适性，温度在21-23度都没有问题，作为制程来说我们关注的是波动性。控制洁净房的湿度主要目的是湿度过低将容易产生静电、湿度过高，对产品的影响。第二点是正压，通过洁净室内的压力传感器控制MAU风机的频率改变送风量保持洁净室的设定正压，静压层保持微正压。

       再来就是照度和噪声，这个部分在新的标准里面有详细的描述，这里不具体讲了。因为现在半导体制造设备尺寸越来越大，安装起来一部分照明会被遮掩，噪声的问题比较难解决，主要在设备选型的时候注意。接下来是静电控制的问题(ESD)，这个本身会造成产品的损害或者设备的损害，半导体有ESD的标准。

       作为广东省电子信息行业协会理事单位、广东省电池行业协会会员单位，东莞合景实业发展有限公司-合景净化工程公司在各产业领域工程建设的道路上继续坚持以科技为向导，以质量为准则，以客户满意为宗旨，严格遵守和落实ISO9001:2000标准、《洁净厂房设计规范》以及专业规范要求，全过程项目管控，以项目类型为定调，定制化项目设计、实施的全产业化流程，解决客户痛点，凭借自身的技术及经验为客户提供完备的环境控制工程整体系统集成解决方案的专业服务。截止目前，公司已先后在新能源电池领域服务于比亚迪、亿纬锂能、久森新能源、国轩高科、金山超霸、赣锋锂业、西丹孚电池、安徽理士电池等，在5G电子领域服务于佛塑科技、卡尔蔡司光学、易事特、小熊智能电器、凯中精密技术、中国振华电子、华星光电、深科技、怡高集团、光韵达光电科技、艾仕仑科技、大族激光、中兴新材料、等众多行业知名企业，建设了多个标志性工程，在行业领域奠定了良好的工程建设口碑和品牌价值，获得了客户的一致认可与好评。

那么接下来继续看电子洁净厂房五大特点：

1、造价贵

       随着半导体产业的发展，对于工厂的品质要求越来越高，TFT工厂也是一样。TFT工厂本身的玻璃基板的尺寸越来越大，从原来的一代线到现在的主流八代线，随着基本尺寸越大，造价越来越高。

2、工期短

       由于半导体工厂，电子工厂的特点是投资大，所以建设方需要尽快进行生产，取得投资回报。作为施工单位，摆在面前的一个问题，就是工期要求非常紧。

3、品质要求高

       电子工厂对厂房环境的依赖程度非常高，建厂当中的事故直接导致产品良品率的降低。

4、高复杂度

       对于建厂来讲，专业技术涵盖了多专业、多行业的问题，同时还有管理的问题。

5、高整合度

       对于建厂来讲，需要各方面各项目的高度整合力。

做一个这样的电子无尘洁净厂房的关键难点和注意事项有哪些呢？

关键难点：

1.大面积精度控制

       产业的发展，是往大，往精细化发展。如何进行精度的保证，这对于我们实施项目来讲，也是高难度的方面。我们的做法是配置专业的测量人员，在大面积的情况下把精度控制在实施的要求范围之内。

2.全过程洁净施工控制

       洁净厂房相对其他厂房一个最大的特点就是洁净的管控，洁净的管控从建厂一开始到最后是全过程的控制，只有透过全过程的控制才能保证建出来的厂房是合格的厂房。

3.高空作业

       这是非常明显的工作特点，对于我们来讲安全角度、整个施工的难度都非常大，我们采取分层作业的施工方式，我们先把地板层做起来，这样以地板层为界面分为上下两个层面进行施工。

注意事项：

       1.半导体洁净车间内部要确保粉尘只出不进，因此洁净车间室内要保持大于大气压的环境，这就需要用大型鼓风机将经净化设备的空气源源输入洁净车间中。

       2.为保持恒温恒湿，大型空调设备须搭配前面的鼓风加压系统使用。鼓风机加压多久，空调就得开多久。

       3.所有经净化设备的空气流动方向均由上往下为主，因此洁净车间室内空间设计或机台摆放应避免突兀，使尘埃细菌等在洁净车间内回旋停滞的机会与时间减至最低程度。

       4.所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主。

       5.所有人或事物进出洁净车间，人必须穿配套防尘服，人或事物都要经过风淋室吹淋以将表面粉尘先行除掉。

       6.半导体洁净车间内水的使用只限用去离子水。一是防止水中粉粒污染晶圆，二是防止水中重金属离子污染金氧半晶体管结构的带电载子信道，影响半导体组件的工作特性。去离子水是 的溶剂与清洁剂，在半导体工业的使用量非常惊人。

       7.半导体洁净车间用到的气源，包括吹干晶圆和机台空压所需要的，都需要使用98%氮气，吹干晶圆的氮气甚至要求99.8%以上的高纯氮。

       最后东莞合景净化工程公司给大家介绍下洁净厂房实施供需流程。对于洁净工程施工，我们一般情况下是根据洁净室的装修作为控制的主线来考虑。首先我们做得是工作面分析，工作面我们要求封闭，整个厂房封闭以后才能作为洁净工程的开始，如果没有封闭的话，也要采用临时的封闭，保证我们封闭施工作业。夹层地板安装完成之后，标志着上下两个工作面可以同时展开施工作业。

       上面的工作主要是完成风管的安装，支架的安装等。下面的工作主要是工业管线的作业，这样的做法是目前做大面积厂房主流的施工方式，这个施工方式证明也是非常成功的，可以有效的解决安全问题。