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半導(dǎo)體凈化車間設(shè)計(jì)

半導(dǎo)體凈化車間設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間：2022-06-18
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       半導(dǎo)體凈化車間設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)范圍包括：裝修方案（圍護(hù)、地面防水保溫處理），暖通方案（空調(diào)設(shè)備、風(fēng)管、水管等），特氣供應(yīng)方案（特氣柜含保險(xiǎn)控制、房間氣體監(jiān)測(cè)、EP級(jí)管道及BA級(jí)管道、供氣管路尾氣處理），壓縮空氣方案，廢氣處理方案（儀器設(shè)備POU處理、房間排風(fēng)廢氣處理），電氣方案（空調(diào)設(shè)備動(dòng)力配電等），弱電工程，集成控制智能平臺(tái)，純水方案（冷卻水、去離子水、超純水、水管等），廢水處理等等，下面合景凈化工程公司就車間設(shè)計(jì)方案解析如下（非標(biāo)準(zhǔn)，下文僅供參考）。

半導(dǎo)體凈化車間

合景凈化工程公司實(shí)拍案例

一、結(jié)構(gòu)圍護(hù)工程

       墻板及吊頂：本工程隔墻采用企口型機(jī)制玻鎂巖棉夾芯板0.426，玻鎂巖棉彩鋼板符合潔凈廠房二級(jí)消防要求，玻鎂巖棉彩鋼夾芯板具有1000℃的耐火性能，耐火等級(jí)達(dá)到A級(jí)。巖棉密度：≥1000kg/m3；導(dǎo)熱系數(shù)：≤0.046w/m.k；燃燒性能：A級(jí)（不燃）。耐火極限為30~120分鐘。廣泛應(yīng)用于食品、電子、醫(yī)藥、飲料、生物研究等行業(yè)。
       地板：車間內(nèi)采用防靜電型PVC地板，其中千級(jí)和百級(jí)車間采用防靜電型架高鋼板，其它為普通型PVC地板。PVC地板是當(dāng)今世界上非常流行的一種新型輕體地面裝飾材料，也稱為“輕體地材”使用非常廣泛，比如家庭、醫(yī)院、學(xué)校、辦公樓、工廠、公共場(chǎng)所、超市、商業(yè)等各種場(chǎng)所。

二、暖通工程
       設(shè)備：空調(diào)制冷負(fù)荷：經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，總冷負(fù)荷約500KW。采用恒溫恒濕潔凈空調(diào)，夏季采用磁懸浮水冷機(jī)組，冬季采用廠區(qū)鍋爐熱水供熱。
       風(fēng)管：風(fēng)管采用共板法蘭風(fēng)管。
       水管：空調(diào)水管采用無(wú)縫鋼管。水泵采用星-三角降壓?jiǎn)?dòng)。

半導(dǎo)體凈化車間

合景凈化工程BIM技術(shù)場(chǎng)景

三、特種氣體工程

       工藝氣體種類多，純度高，并且易燃易爆有毒。安全問題突出，為保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定可靠，建議采用進(jìn)口成熟產(chǎn)品。
因?yàn)?MOCVD 生長(zhǎng)使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物質(zhì)，并且要生長(zhǎng)多組分、大面積、薄層和超薄層異質(zhì)材料，因此在MOCVD 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想上，通常要考慮系統(tǒng)密封性要好，流量、溫度控制要精確，組分變換要迅速，系統(tǒng)要緊湊等。核心工作是氣體輸運(yùn)系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)。

四、空壓氣體工程
       螺桿式空壓機(jī)組主要主要有以下系統(tǒng)組成：空氣流程系統(tǒng)、潤(rùn)滑油流程系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電氣線路。螺桿式空壓機(jī)組主要有壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、空氣濾清器、進(jìn)氣閥、油氣桶、空氣冷卻器、潤(rùn)滑油冷卻器壓力開關(guān)、單向閥、儲(chǔ)氣罐、壓力表、自動(dòng)排水器、安全閥等設(shè)備部件。另外在空壓機(jī)系統(tǒng)中大多配置冷干機(jī)和空氣干燥器。

五、廢氣工程
       由于半導(dǎo)體工藝對(duì)操作室清潔度要求極高，通常使用風(fēng)機(jī)抽取工藝過程中揮發(fā)的各類廢氣，因此半導(dǎo)體行業(yè)廢氣排放具有排氣量大、排放濃度小的特點(diǎn)。廢氣排放也以揮發(fā)為主。表中給出了不同生產(chǎn)工藝排放的廢氣組成。這些廢氣排放主要可以分為四類：酸性氣體、堿性氣體、有機(jī)廢氣和有毒氣體。



半導(dǎo)體凈化車間

生產(chǎn)廢氣排放源及組成表

       廢氣來(lái)源組成外延工序SiH4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4、AsH3、B2H6、PH3、HCl、H2清洗工序H2SO4、H2O2、HNO3、HCl、HF、H3PO4、NH4F、NH4OH 等光刻工序異丙醇、醋酸丁酯、甲苯、Cl2、BCl3、C2F6、C3F8、CF4、SF6、HF、HCl、NO、C3H8、HBr、H2S 等化學(xué)機(jī)械拋光NH4OH、NH4Cl、NH3、KOH、有機(jī)酸鹽化學(xué)氣相沉淀SiH4、SiH2Cl2、SiCl4、SiF4、CF4、B2H6、PH3、NF3、HCl、HF、NH3擴(kuò)散、離子注入BF3、AsH3、PH3、H2、SiH4、SiH2Cl2、BBr3、BCl3、B2H6金屬化工序SiH4、BCl3、AlCl3、TiCl4、WF6、TiF4、SiF4、AlF3、BF3、SF6等對(duì)酸性氣體、堿性氣體的處理一般都采用濕式洗滌塔技術(shù)。

       對(duì)于有機(jī)廢氣采用吸附、焚燒或兩者相結(jié)合的處理方法。因?yàn)榘雽?dǎo)體工藝過程中有機(jī)廢氣具有排放流量大（通常大于11039 m3/小時(shí)）和濃度低（通常小于25ppmv）的特點(diǎn)，使用其它的處理技術(shù)難以達(dá)到令人滿意的處理效率。沸石濃縮轉(zhuǎn)輪后再吸附或焚燒。

六、廢氣工程
       由于半導(dǎo)體工藝對(duì)操作室清潔度要求極高，通常使用風(fēng)機(jī)抽取工藝過程中會(huì)發(fā)的各類廢氣，因此半導(dǎo)體行業(yè)廢氣排放具有排氣量大、排放濃度小的特點(diǎn)。廢氣排放也以揮發(fā)為主。表中給出了不同生產(chǎn)工藝排放的廢氣組成。這些廢氣排放主要可以分       為四類：酸性氣體、堿性氣體、有機(jī)廢氣和有毒氣體。
       對(duì)酸性氣體、堿性氣體的處理一般都采用濕式洗滌塔技術(shù)。
       對(duì)于有機(jī)廢氣采用吸附、焚燒或兩者相結(jié)合的處理辦法。因?yàn)榘雽?dǎo)體工藝過程中有機(jī)廢氣具有排放流量大（通常大于11039m3/小時(shí)）和濃度低（通常小于25ppmv）的特點(diǎn)，使用其他的處理技術(shù)難以達(dá)到令人滿意的處理效率。沸石濃縮轉(zhuǎn)輪后再吸附或焚燒。

七、電氣工程
       空調(diào)動(dòng)力電工程：統(tǒng)計(jì)總用電量約830KW，空調(diào)用電約330KW。
       動(dòng)力（鍍鋅線槽）沿墻體及天花敷設(shè)，再分至車間及設(shè)備電箱，安裝在樓板下。主電纜采用YJV型號(hào)。

八、弱電系統(tǒng)工程
       1、高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)空調(diào)動(dòng)力電工程：統(tǒng)計(jì)總用電量約830KW，空調(diào)用電約330KW。
       2、動(dòng)力（鍍鋅線槽）沿墻體及天花敷設(shè)，再分至車間及設(shè)備電箱，安裝在樓板下。主電纜采用YJV型號(hào)。

九、智能平臺(tái)
       潔凈系統(tǒng)中的風(fēng)量控制采用文丘里閥門，實(shí)時(shí)監(jiān)控流量及狀態(tài)，可在線診斷。并可以維持房間壓力、溫度、濕度的平穩(wěn)可靠。中控室中把空調(diào)、特氣、純水、監(jiān)控、房間溫濕度等參數(shù)集成管理、顯示、儲(chǔ)存，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打印輸出及溯源查找。并經(jīng)設(shè)備輸出在參觀通道播放，方便參觀。

十、純水工程
       1、設(shè)備產(chǎn)水能力
       2、RO系統(tǒng)：一級(jí)RO反滲透產(chǎn)水量≥8m3/h（水溫保證在25℃時(shí)）；二級(jí)RO反滲透產(chǎn)水量≥6m3/h（水溫保證在25℃時(shí)）
       3、EDI系統(tǒng)：EDI產(chǎn)水量≥5m3/h（水溫在25℃時(shí)）
       4、終端拋光混床產(chǎn)水能力為：≥5m3/H（水溫保證在25℃時(shí)）
       5、設(shè)備產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)
       終端拋光混床產(chǎn)水水質(zhì)為：≥18.0MΩ.cm（水溫保證在25℃時(shí)，測(cè)點(diǎn)在拋光混床出口3米內(nèi)，95%時(shí)間）
其它技術(shù)指標(biāo)參照我國(guó)的電子級(jí)水的技術(shù)指標(biāo)（GB11446.1-1977）EW-1

半導(dǎo)體凈化車間

       由于設(shè)備用水的級(jí)別各不相同，可以在本設(shè)計(jì)流程中的某段引出合適的使用點(diǎn)即可。對(duì)于超純水必須采用UPVC材質(zhì)（因金屬管道會(huì)析出離子），特別對(duì)于圓晶的生產(chǎn)，超純水會(huì)對(duì)額定的離子限值嚴(yán)格，所以采用進(jìn)口的UPVC純水管道對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有保證。


十一、廢水處理工程
       半導(dǎo)體制造及封裝測(cè)試的各個(gè)工藝步驟都有大量的廢水產(chǎn)生，主要以酸堿廢水、含氟廢水、有機(jī)廢水為主。
⑴酸堿廢水
       對(duì)于酸堿廢水處理前的pH值一般在3-11范圍內(nèi)，時(shí)間間歇性強(qiáng)。在排放水體或進(jìn)行生物處理或化學(xué)處理之前，必須進(jìn)行中和，使廢水pH值達(dá)到6.5~8.5。但對(duì)于工業(yè)廢水中酸堿物質(zhì)濃度高達(dá)3%~5%的廢水，應(yīng)首先考慮其回收。
⑵含氟廢水
       含氟廢水的治理技術(shù)主要為化學(xué)沉淀法，即投加化學(xué)藥品形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀，然后分離固體沉淀物即可除去氟化物。
⑶有機(jī)廢水
       依靠物理法、化學(xué)法很難處理有機(jī)廢水，通常采用生化法處理。
⑷金屬?gòu)U水
       金屬?gòu)U水的處理主要用化學(xué)沉淀法，廢水中含有危害性很大的一些重金屬和某些類金屬（如砷）。