CN212006019U - 超大规模集成电路超净生产环境系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于洁净室技术领域，具体涉及一种超大规模集成电路超净生产环境系统，包括洁净区和空调机房，洁净区在不同洁净间设置有第一高架地板和/或第二高架地板，第一高架地板为多孔板，第二高架地板为盲孔板；空调机房内设置有与新风空调相连通的风机过滤机组，该风机过滤机组包括设置不同洁净间的不同风机过滤单元，以分别调节风量。通过风机过滤机组和新风空调配合使用，可以根据洁净区内各洁净间的实际需要设定新风空调的功率、风机过滤单元设置方式，因而可调节洁净区内不同洁净间的压力分布、温湿度等，同时使洁净区具有更高洁净度，降低了运行费用，改善了工作环境，为超大规模集成电路的生产提供了超净环境。

Description

超大规模集成电路超净生产环境系统

技术领域

本实用新型属于洁净室技术领域，具体涉及一种超大规模集成电路超净生产环境系统。

背景技术

洁净室(Clean Room)，亦称无尘车间、无尘室或清净室，是指在一定空间范围内将空气中的微粒子、有害气体、细菌等污染物减少到规定指标以下，并将室内的温度、洁净度、室内压强、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内而特别设计的房间，即不论外在空气条件如何变化，其室内均能维持原先所设定要求的洁净度及温湿度等性能。

洁净环境是半导体正常运作、维持一定产品良率的重要保证，这种洁净环境经历了无尘工作站、全厂无尘、隧道式无尘和微环境的发展过程；其中，无尘工作站仅适用小的房间，很难将之维持并扩大到一个需要较多工作人员的较大工作区内；全厂无尘投资运行和维护费用高昂，也难实现大面积高洁净度等级的控制；隧道式无尘设计的工艺扩展性差，设计完成后很难增添其它工艺设备。微环境技术有助于大幅度降低半导体企业的投资规模与运营成本，对于搬运加工半导体晶圆的迷你微环境的要求更为具体；但微环境技术的真正挑战是如何将一系列的微环境进行相互串联，以使得半导体自始至终都不会和室内空气接触。

随着半导体技术的进步，超大规模集成电路用晶圆尺寸越来越大，从2011年晶圆尺寸为300nm发展到2018年晶圆尺寸为450nm；在晶圆尺寸增大的同时，工艺也越来越精细，从2011年工艺尺寸为40nm发展到2018年工艺尺寸为18nm，半导体制备工艺的不断发展对环境性能提出了更高的要求，如更高的洁净度、超高精度的温湿度控制、合理的压力分布、更加节能降噪等，因此，如何设计超大规模超净生产环境成为亟待解决的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有的微环境不能满足半导体制备工艺要求的缺陷，从而提供一种气流组织更加优化、洁净级别更高的适于超大规模集成电路超净生产的环境系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种超大规模集成电路超净生产环境系统，包括：

洁净区，包括一级测试间、千级测试间、第一更衣间、第二更衣间、第一再更衣间、第二再更衣间、第一缓冲间、第二缓冲间，所述一级测试间、所述第二缓冲间、所述第二再更衣室、所述第一再更衣室的地面上设置有连续排布的第一高架地板，所述千级测试间、所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一缓冲间的地面上设置有阵列排布的第一高架地板和第二高架地板；其中，所述第一高架地板为多孔板，所述第二高架地板为盲孔板；

空调机房，设置有与新风空调相连通的风机过滤机组，所述风机过滤机组包括设置在所述一级测试间房顶的第一风机过滤单元，设置在所述千级测试间房顶的第二风机过滤单元以及设置在所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一缓冲间、所述第一再更衣间、所述第二再更衣间、所述第二缓冲间房顶的第三风机过滤单元。

优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述洁净区还包括第一走廊，所述第一走廊的地面设置有阵列排布的所述第一高架地板和所述第二高架地板。

进一步优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述第一高架地板和所述第二高架地板的材质为防静电铝合金，所述第一高架地板和所述第二高架地板的高度均为1200mm，所述第一高架地板的通风率为50％。

进一步优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述新风空调包括进风段、初效过滤段、第一中效过滤段、预加热段、一级表冷段、淋水段、二级表冷段、加热段、送风段、均流段、化学过滤段、加湿段、第二中效过滤段、高效过滤段、出风段。

进一步优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述千级测试间与所述第一缓冲间之间设置有第一风淋室，所述一级测试间与所述第二缓冲间之间设置有第二风淋室，所述千级测试间与所述走廊之间设置有货淋室，所述千级测试间与所述一级测试间之间设置有传递间。

进一步优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述一级测试间、所述千级测试间、所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一再更衣间、所述第二再更衣间、所述第一缓冲间、所述第二缓冲间、所述第一风淋室、所述第二风淋室、所述货淋室、所述传递间、所述第一走廊的地面为防环氧涂装区域。

进一步优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述洁净区还包括干燥间、更衣缓冲间、第三风淋室以及设置在所述干燥间、所述更衣缓冲间、所述第三风淋室外围的第二走廊，所述干燥间、所述更衣缓冲间、所述第三风淋室与所述第二走廊、所述空调机房内的地面为环氧自流平区域。

进一步优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述一级测试间的吊顶为彩钢板，高度为6.6m；

所述千级测试间、所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一再更衣间、所述第二再更衣间、所述第一缓冲间、所述第二缓冲间、所述第一风淋室、所述第二风淋室、所述第一走廊的吊顶为彩钢板，高度为4.3m；

所述干燥间、所述更衣缓冲间、所述第三风淋室、所述第二走廊的吊顶为彩钢板，高度为3.0m。

进一步优选地，该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，所述控制室内设置有控制装置，所述控制装置与所述新风空调相连接。

本技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的超大规模集成电路超净生产环境系统，包括洁净区和空调机房。洁净区包括一级测试间、千级测试间、第一更衣间、第二更衣间、第一再更衣间、第二再更衣间、第一缓冲间、第二缓冲间，一级测试间、第二缓冲间、第二再更衣室、第一再更衣室的地面上设置有连续排布的第一高架地板，千级测试间、第一更衣间、第二更衣间、第一缓冲间的地面上设置有阵列排布的第一高架地板和第二高架地板，第一高架地板为多孔板，第二高架地板为盲孔板；空调机房内设置有与新风空调相连通的风机过滤机组，该风机过滤机组包括设置在一级测试间房顶的第一风机过滤单元，设置在千级测试间房顶的第二风机过滤单元以及设置在第一更衣间、第二更衣间、第一缓冲间、第一再更衣间、第二再更衣间、缓冲间房顶的第三风机过滤单元。

该结构的超大规模集成电路超净生产环境，通过风机过滤机组和新风空调配合使用，可以根据洁净区内各洁净间的实际需要设定新风空调的功率、风机过滤单元设置方式，因而可调节洁净区内不同洁净间的压力分布、温湿度等，同时使洁净区具有更高洁净度，降低了运行费用，改善了工作环境，为超大规模集成电路的生产提供了超净环境。

2.本实用新型提供的超大规模集成电路超净生产环境系统，新风空调包括进风段、初效过滤段、第一中效过滤段、预加热段、一级表冷段、淋水段、二级表冷段、加热段、送风段、均流段、化学过滤段、加湿段、第二中效过滤段、高效过滤段、出风段，能够有效提高空气控制的精度和均匀度，同时还能大大减小系统阻力，避免新风空调送风过程的能量损耗，降低系统的运行能耗。

3.本实用新型提供的超大规模集成电路超净生产环境系统，控制室设置的控制装置，集成了温湿度、洁净度、风速、二氧化碳、菌落数、分子污染等所有需要控制参数的自动控制调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的洁净区、空调机房、控制室分布图；

图2为本实用新型实施例1提供的第一高架地板、第二高架地板在洁净区的分布图；

图3为本实用新型实施例1提供的防环氧涂装区域、环氧自流平区域在洁净区的分布图；

图4为本实用新型实施例1提供的不同洁净间吊顶高度示意图；

图5为本实用新型实施例1提供的新风空调结构示意图；

图6为本实用新型实施例1提供的第一风机过滤单元、第二风机过滤单元、第三风机过滤单元在洁净区分布图；

附图标记说明：

100-洁净区；101-一级测试间；102-千级测试间；103-第一更衣间；104-第二更衣间；105-第一再更衣间；106-第二再更衣间；107-第一缓冲间；108-第二缓冲间；109-第一风淋室；110-第二风淋室；111-第三风淋室；112-货淋室；113-传递间；114-干燥间；115-更衣缓冲间；116-第一走廊；117-第二走廊；118-第一高架地板；119-第二高架地板；

200-空调机房；201-新风空调；20101-进风段；20102-初效过滤段；20103-第一中效过滤段；20104-预加热段；20105-一级表冷段；20106-淋水段；20107-二级表冷段；20108-加热段；20109-送风段；20110-均流段；20111-化学过滤段；20112-加湿段；20113-第二中效过滤段；20114-高效过滤段；20115-出风段；202-风机过滤机组；20201-第一风机过滤单元；20202-第二风机过滤单元；20203-第三风机过滤单元；

300-控制室。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种超大规模集成电路超净生产环境系统，如图1、图2和图3所示，包括洁净区100、空调机房200、控制室300。

如图1、图2和图3所示，洁净区100包括若干隔开的洁净间：一级测试间101、千级测试间102、第一更衣间103、第二更衣间104、第一再更衣间105、第二再更衣间106、第一缓冲间107、第二缓冲间108、第一风淋室109、第二风淋室110、第三风淋室111、货淋室112、传递间113、干燥间114、更衣缓冲间115、第一走廊116和第二走廊117。

其中，在第一走廊116和第一更衣间103之间、第一更衣间103与第二更衣间104之间、第二更衣间104与第一缓冲间107之间、千级测试间102与第一再更衣间105之间、第一再更衣间105与第二再更衣间106之间、第二再更衣间106与第二缓冲间108之间、第二缓冲间108与一级测试间101之间通过铝合金防静电密胺酯门互通互锁；第一风淋室109设置在第一缓冲间107与千级测试间102之间，第二风淋室110设置在第二缓冲间108和一级测试间101之间，货淋室112设置在第一走廊116与千级测试间102之间，传递间113设置在千级测试间102与一级测试间101之间，相邻洁净间之间均通过铝合金防静电密胺酯门互通互锁。

在更衣缓冲间115与第三风淋室111之间、第三风淋室111与干燥间114之间通过铝合金防静电密胺酯门互通互锁。

如图1、图2和图3所示，一级测试间101、千级测试间102、第一更衣间103、第二更衣间104、第一再更衣间105、第二再更衣间106、第一缓冲间107、第二缓冲间108、第二风淋室110、第一走廊115内的地面为架设在该系统基面上的高架地板，材质为防静电铝合金，高度为1200mm。

如图2所示，该高架地板分为两种：第一高架地板118为多孔板，通风率为50％，每块多孔板面积为600*600mm；第二高架地板119为盲孔板，每块盲孔板面积为600*600mm。一级测试间101、第一再更衣间105、第二再更衣间106、第二缓冲间108、第二风淋室110的地面由若干第一高架地板118连续拼接而成，千级测试间102、第一更衣间103、第二更衣间104、第一缓冲间107、第一走廊116的地面由若干第一高架地板118和若干第二高架地板119阵列排布而成。

如图3所示，一级测试间101、千级测试间102、第一更衣间103、第二更衣间104、第一再更衣间105、第二再更衣间106、第一缓冲间107、第二缓冲间108、第一风淋室109、第二风淋室110、货淋室112、传递间113、第一走廊116的地面为防环氧涂装区域；第三风淋室111、干燥间114、更衣缓冲间115与第二走廊117的地面为环氧自流平区域。

如图4所示，一级测试间101的吊顶为彩钢板，高度为6.6m；千级测试间102、第一更衣间103、第二更衣间104、第一再更衣间105、第二再更衣间106、第一缓冲间107、第二缓冲间108、第一风淋室109、第二风淋室110、第一走廊116的吊顶为彩钢板，高度为4.3m；干燥间114、更衣缓冲间115、第三风淋室111、第二走廊117的吊顶为彩钢板，高度为3.0m。

如图1和图4所示，空调机房200设置有新风空调201以及与该新风空调201相连通的风机过滤机组202。

如图5所示，新风空调201包括进风段20101、初效过滤段20102、第一中效过滤段20103、预加热段20104、一级表冷段20105、淋水段20106、二级表冷段20107、加热段20108、送风段20109、均流段20110、化学过滤段20111、加湿段20112、第二中效过滤段20113、高效过滤段20114和出风段20115。进风段20101和送风段20109内均设置有高效节能双进风离心风机，该离心风机由常规变频电机驱动，从而可根据负荷变化，适应变风量运行；初效过滤段20102、第一中效过滤段20103、第二中效过滤段20113、高效过滤段20114内均设置有无纺布袋式过滤器，过滤效果好，且拆装方便，易于更换，其中，初效过滤段20102内设置有一层无纺布袋式过滤器，第一中效过滤段20103和第二中效过滤段20113内均设置有两层无纺布袋式过滤器，高效过滤段20114内设置有三层无纺布袋式过滤器；预加热段20104和加热段20108内分别设置有多排换热器，加热器采用钢管绕钢片结构，热水和蒸汽均可作热媒；一级表冷段20105和二级表冷段20107内设置有表冷器，表冷器采用多排紫铜管双翻边铜肋片结构的盘管，相邻双翻边铜肋片的间距为1.6～2.6mm，紫铜管的壁厚为0.3～0.5mm，直径为10～15mm，结构简单且冷却效率高；淋水段20106内设置有2组喷淋器，每组喷淋器上设置10个喷嘴；均流段20110内设置有均流板，均流板上设置有若干通孔；化学过滤段20111可选择活性炭或陶瓷净化材料，优选陶瓷净化材料，吸附速率快，吸附容量高，不发尘，低阻力等特性，尤其对于化学污染雾霾；加湿段20112内设置若干喷雾器，对新风进行加湿，使之符合湿度要求；出风段20115内设置有高效节能双出风离心风机，该离心风机也由常规变频电机驱动，从而可根据负荷变化，适应变风量运行。

如图6所示，风机过滤机组202包括设置在一级测试间101房顶的第一风机过滤单元20201，设置在千级测试间102房顶的第二风机过滤单元20202以及设置在第一更衣间103、第二更衣间104、第一再更衣间105、第二再更衣间106、第一缓冲间107、第二缓冲间108的第三风机过滤单元20203；其中，第一风机过滤单元20201的模数为1200*1200mm，第二风机过滤单元20202的模数为600*1200mm，第三风机过滤单元20203模数为600*600mm，以分别调节风量。

如图3所示，空调机房200的地面为环氧自流平区域。

如图1、图3和图4所示，控制室300内设置有控制装置，作用于新风空调201，通过风机过滤机组202和新风空调201配合使用，可以根据洁净区内各洁净间的实际需要设定新风空调201的功率、风机过滤单元的设置方式，因而可调节洁净区内不同洁净间的压力分布、温湿度等，同时使洁净区具有更高洁净度，降低了运行费用，改善了工作环境，为超大规模集成电路的生产提供了超净环境。

该结构的超大规模集成电路超净生产环境系统，外界空气进入新风空调201后形成高洁净度的新风，由于不同洁净间设置不同的风机过滤单元以及第一高架地板118和第二高架地板119，新风由风机过滤单元进入各洁净间，由第一高架地板118和第二高架地板119回风，从而使得各洁净间具有合理的压力梯度分布，保证气流组织和洁净度要求。

测试例1

实施例1提供的超大规模集成电路超净生产环境系统，所达到的技术效果以及经济指标如表所示：

(1)主要技术指标

(2)经济指标

投入资金500万元，项目完成推广后，年销售收入可达8000万元。

由上表，应用实施例1提供的超大规模集成电路超净生产环境系统具有更高的洁净度，对温湿度控制精度更高，压力梯度分布合理，保证气流组织和洁净度，并能隔离噪音、振动，避免对工艺造成影响，降低运行费用，改善工作环境。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，包括：

洁净区，包括一级测试间、千级测试间、第一更衣间、第二更衣间、第一再更衣间、第二再更衣间、第一缓冲间、第二缓冲间，所述一级测试间、所述第二缓冲间、所述第二再更衣室、所述第一再更衣室的地面上设置有连续排布的第一高架地板，所述千级测试间、所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一缓冲间的地面上设置有阵列排布的第一高架地板和第二高架地板；其中，所述第一高架地板为多孔板，所述第二高架地板为盲孔板；

空调机房，设置有与新风空调相连通的风机过滤机组，所述风机过滤机组包括设置在所述一级测试间房顶的第一风机过滤单元，设置在所述千级测试间房顶的第二风机过滤单元以及设置在所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一缓冲间、所述第一再更衣间、所述第二再更衣间、所述第二缓冲间房顶的第三风机过滤单元。

2.根据权利要求1所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，所述洁净区还包括第一走廊，所述第一走廊的地面设置有阵列排布的所述第一高架地板和所述第二高架地板。

3.根据权利要求2所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，所述第一高架地板和所述第二高架地板的材质为防静电铝合金，所述第一高架地板和所述第二高架地板的高度均为1200mm，所述第一高架地板的通风率为50％。

4.根据权利要求3所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，所述新风空调包括进风段、初效过滤段、第一中效过滤段、预加热段、一级表冷段、淋水段、二级表冷段、加热段、送风段、均流段、化学过滤段、加湿段、第二中效过滤段、高效过滤段、出风段。

5.根据权利要求4所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，所述千级测试间与所述第一缓冲间之间设置有第一风淋室，所述一级测试间与所述第二缓冲间之间设置有第二风淋室，所述千级测试间与所述第一走廊之间设置有货淋室，所述千级测试间与所述一级测试间之间设置有传递间。

6.根据权利要求5所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，所述一级测试间、所述千级测试间、所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一再更衣间、所述第二再更衣间、所述第一缓冲间、所述第二缓冲间、所述第一风淋室、所述第二风淋室、所述货淋室、所述传递间、所述第一走廊的地面为防环氧涂装区域。

7.根据权利要求6所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，所述洁净区还包括干燥间、更衣缓冲间、第三风淋室以及设置在所述干燥间、所述更衣缓冲间、所述第三风淋室外围的第二走廊，所述干燥间、所述更衣缓冲间、所述第三风淋室与所述第二走廊、所述空调机房内的地面为环氧自流平区域。

8.根据权利要求7所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，所述一级测试间的吊顶为彩钢板，高度为6.6m；

所述千级测试间、所述第一更衣间、所述第二更衣间、所述第一再更衣间、所述第二再更衣间、所述第一缓冲间、所述第二缓冲间、所述第一风淋室、所述第二风淋室、所述第一走廊的吊顶为彩钢板，高度为4.3m；

所述干燥间、所述更衣缓冲间、所述第三风淋室、所述第二走廊的吊顶为彩钢板，高度为3.0m。

9.根据权利要求8所述的超大规模集成电路超净生产环境系统，其特征在于，还包括控制室，所述控制室内设置有控制装置，所述控制装置与所述新风空调相连接。

Images