半导体洁净车间的洁净室技术

随着半导体厂房对环境要求越来越高，尤其是高端半导体产品对腐蚀性气体的含量要求越来越高，现有的洁净室技术并不能满足这些高端半导体的生产厂房（如32nm/28nm高端制程）的洁净要求。因此，开发一种低成本的洁净室，并避免腐蚀性气体影响，对于一些高端半导体的生产厂房具有积极的现实意义。

1 问题说明

目前一些高端半导体厂，对悬浮空气中的气态分子污染物的要求越来越严，而厂房内生产走道与服务区的连通，导致服务区很多加工设备产生的各种废气或腐蚀性气体（如氮气、氯化氢等），跑到了生产走道和中央走道的洁净空间内，从而直接和储存仓、摆放区，以及储存于其内的半导体产品发生接触，从而影响了产品的质量。

2 现有的技术方式

现有的用于半导体厂房的洁净室参见图1所示，主要包括新风输送系统、排气系统和一大型洁净空间，该大型洁净空间内设有各种加工设备，在各个加工设备A之间形成有一条中央走道1和多条生产走道2，所述生产走道和中央走道都是空白通道，期间通过储存仓3的传递来实现物料的输送，在生产走道和储存仓之间有时候还有摆放区B，用来暂时摆放待处理的半导体器件；所述生产走道和中央走道之间是连通的；大型洁净空间的其他区域称之为服务区，用来摆放各种加工设备。

针对上面提到的目前半导体厂房遭遇的问题，现有的技术采用的方法有以下两种（见图2、图3）：一种是在洁净室内设置化学过滤器，在保证整个区域的环境洁净度。还有一种方式是在中央走道和所有生产走道的四周围设上隔板，使其所在的至少一部分架构空间、洁净空间以及高架地板所在的空间构成独立的洁净微环境结构。而这种空间，在生产走道的天花板下，至少设有一个通风管，构成洁净微环境的回风通道，隔板与其正下方的摆放区之间具有空隙，构成气体调节风门；同时在洁净微环境的顶部设置第二新风输送系统，使所描述的独立洁净微环境结构中的气压大于其外部的大型洁净空间中的气压。因而，及时当加工设备中有腐蚀性气体溢出时，也不会进入洁净微环境中，从而避免了腐蚀性气体（如氮气、氯化氢等）对生产走道内的储存仓及产品的影响。

3 现有技术的弊端

针对上述提到的目前已有的解决微环境的悬浮气态污染物有污染产品、影响良率问题的方法，发现了如下的一些弊端：

第一，由于洁净室的空间较大，在全区域安装化学过滤器的情况下，很难做到完全消除微环境内的污染问题，且成本较高；况且这种方法对于一些高端半导体的生产厂房是非常致命的，原因是高端半导体产品对腐蚀性气体的含量要求很高。

第二，设置隔板的方式，由于在生产走道的四周围设置隔板，因而隔板将生产走道和服务区分离开来，妨碍了人员的行动。

第三，由于隔板与其正下方的摆放区之间形成了气体调节风门，因而隔板距离高架地板的距离难以把握，在实际施工过程中，一般是将隔板直接延伸至高架地板，然后等加工设备进来后再截去部分隔板，使隔板与其正下方的摆放区之间形成气体调节风门，这种方式费时费力，成本也比较高。

鉴于现有技术的以上弊端，开发一种低成本的洁净室，并能避免腐蚀气体的影响，对于一些高端半导体厂房具有积极的现实意义。

4 新开发技术的特征

为了达到既节约成本，又能有效避免腐蚀性气体的影响，本发明采用的技术方案是一种用于半导体厂房的洁净室，包括新风输送系统、排气系统和一大型洁净空间，大型洁净空间内具有中央走道和至少一条生产走道；此空间从上到下包括架构空间、洁净空间和循环空间，架构空间和洁净空间之间设有天花板，洁净空间和循环空间之间设有高架地板和混凝土板。

生产走道的四周围设有隔板，使其所在的至少一部分架构空间、架构空间以及高架地板所在的空间构成独立的洁净微环境结构；而隔板底部与天花板之间的距离至少为60cm，隔板底部与高架地板之间的距离至少为2m。

由于此微环境的顶部和底部都设有密封板，而且下密封板的宽度小于上密封板的宽度，构成进风面大于出风面的不平衡通风结构，加上额外的新风补入独立洁净微环境中，使该结构在没有足够的隔离下也能维持该独立洁净的正压，进一步避免腐蚀性气体对生产走道内的储存仓及产品的影响。

5 新开发技术的有点

本技术方案与现有技术相比的优点如下：

第一，本发明设计得到了一种全新的用于半导体厂房的洁净室，其在生产走道的四周围设有隔板，构成独立的洁净微环境，并使该环境微环境结构中的气压大于其外部的大型洁净空间中的气压。因而，及时当加工设备中有腐蚀性气体溢出时，也不会进入上述洁净微环境中，从而避免了上述腐蚀性气体对生产走道内的储存仓及产品的影响。

第二，本发明将隔板底部与高架地板之间的距离设置成至少2m，隔板将不会妨碍人员在生产走道和服务区之间的行动；此外，由于隔板底部与高架地板之间的距离较大，远远超出了加工设备的高度，因为在实际施工中，可以直接将隔板整齐的设置好，等加工设备进来之后也无需截去隔板，大大方便了实际施工，且降低了成本。

第三，本发明在各个生产走道的天花板下设有至少一个通风管道，构成洁净微环境结构的回风通道，从而充分利用了其内的空间；且形成的回风通道可以在洁净微环境结构中形成微循环，充分利用了其内的洁净空气，从而降低了消耗。

第四，本发明在洁净微环境的顶部设置了第二新风输送系统，并使所述独立的洁净微环境结构中的气压大于其外部的大型洁净空气中的气压，这不仅进一步防止了腐蚀性气体进入洁净微环境之中，还可以利用新风和回风通道出来的洁净空气进行预混，实现温度的预调整。

第五，本发明在洁净微环境的顶部设置了第二新风输送系统，该第二新风输送系统是独立于原有的新风输送系统之外的，因而可以强化该第二新风输送系统的进风质量，进一步保障洁净微环境结构中的洁净度。

第六，本发明的结构简单，易于制备，适用于推广应用。

6 新开发技术的实施方式

下面结合附图的实例本本发明作进一步描述：

根据图4到图6所示，一种用于半导体厂房的洁净，包括新风输送系统、排气系统和一大型洁净空间，大型洁净空间内有中央走道和5条生产走道。

大型洁净空间从上到下包括架构空间、洁净空间的循环空间，架构空间和洁净空间之间设有天花板，洁净空间和循环空间之间设有高架地板和混凝土板。

生产走道的四周围设有隔板，使其所在的至少一部分的架构空间、洁净空间，以及在高架地板所在空间构成独立的洁净微环境结构，而隔板底部与天花板之间的距离为60cm，隔板底部与高架地板之间的距离为2m。

洁净微环境的顶部设有上密封板，底部设有下密封板，下密封板的宽度小于上密封板的宽度；天花顶部设有第二新风输送系统，使其环境内的气压大于其外部大环境的气压，天花板上的风机过滤器中设有化学过滤器，进一步过滤微环境。

中央走道的四周围设有隔板，使其所在的至少一部分结构空间、洁净空间以及高架地板所在的空间构成独立的洁净微环境结构。中央走道的内围设有第二隔板，第二隔板设于之前隔板的内侧，隔板与第二隔板之间的天花板为镂空，使隔板和第二隔板之间的驾控空间和洁净空间构成回风通道。同时在下密封板上设有气体调节阀门，以调节气流。