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特氣無塵車間工程的設(shè)計(jì)思路:防爆·防腐·萬級(jí)潔凈系統(tǒng)解決方案 CEIDI西遞

文章出處：技術(shù)支持|閱讀量：612|發(fā)表時(shí)間：2025-07-28

主題釋義：

電子特氣——是指用于半導(dǎo)體、平板顯示及其它電子產(chǎn)品生產(chǎn)的特種氣體。晶圓制造主要包括清洗、沉積/CVD、光刻、刻蝕、離子注入、成膜等工藝，從單個(gè)芯片生成到最后器件的封裝，幾乎每一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開電子氣體，因此電子特氣對(duì)于半導(dǎo)體材料來說是魚與水的密不可分的關(guān)系。

特氣的種類繁多，我們今天聚焦特氣的一個(gè)重要分支——電子特種氣體，是指用于半導(dǎo)體、平板顯示及其它電子產(chǎn)品生產(chǎn)的一類氣體。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)，與之息息相關(guān)的電子特氣市場(chǎng)份額也逐年增加。>>>商務(wù)洽談，點(diǎn)此處，在線咨詢

特氣無塵車間工程的設(shè)計(jì)思路:防爆·防腐·萬級(jí)潔凈系統(tǒng)解決方案 CEIDI西遞

“將電子特氣列為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，有力推動(dòng)電子特種氣體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”這一利好，讓國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加大研發(fā)投入，不斷突破技術(shù)難關(guān)，為早日實(shí)現(xiàn)電子特種氣體產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)替代而努力。基于研發(fā)突破瓶頸限制，追求高純度特氣的需求，電子特種氣體的潔凈車間扮演著重要的角色，肩負(fù)著提純控質(zhì)的艱巨要求。本文就跟隨小編的介紹，簡(jiǎn)單了解一下電子特氣車間工程。

我們以含氟特氣潔凈車間為例進(jìn)行討論，含氟特氣潔凈車間需要經(jīng)過純化、重裝、分析檢測(cè)、氣瓶存儲(chǔ)幾個(gè)關(guān)鍵核心工藝區(qū)，這些工藝段的潔凈空間要根據(jù)工藝階段與氣體特性差異化分級(jí)建設(shè)，CEIDI西遞指導(dǎo)意見如下：

這也是依據(jù)中國(guó)電子特氣行業(yè)相關(guān)政策的要求，對(duì)特氣在半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)中清潔、刻蝕、沉積、摻雜以及光刻過程中，氣體的純度與精確性的明確要求——通常是99.999%(5N)甚至更高所做出的核心控制目標(biāo)。也就是說，電子特氣車間的特殊性決定了工程的難度，這也是很多工裝或設(shè)備總包商的盲點(diǎn)所在，以致于不得不求助于專業(yè)潔凈工程商尋求整體解決方案。CEID西遞市場(chǎng)部也接到許多尋求解決此類技術(shù)難題的項(xiàng)目需求。

其實(shí)，如果用一句話來闡述特氣工程的設(shè)計(jì)思路，我們認(rèn)為：“整個(gè)設(shè)計(jì)都要貫穿潔凈與防爆要求的矛盾點(diǎn)，也就是防爆設(shè)計(jì)與氣流組織的平衡點(diǎn)去構(gòu)思整個(gè)解決方案”。

我們先聊潔凈工程部分：

把握萬級(jí)(ISO 8級(jí))與局部百級(jí)(ISO 5級(jí))組合的技術(shù)方案。

萬級(jí)部分實(shí)現(xiàn)建議：

氣流組織：換氣25-30次/h，局部FFU層流罩;三級(jí)過濾：G4+F8+H13高效過濾器;壓差控制：核心區(qū)+15Pa，梯度遞減;材料工藝：彩鋼板密封+環(huán)氧防靜電地坪;人員管理：潔凈服+風(fēng)淋室。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)粒子/溫濕度，定期檢漏維護(hù)。

局部百級(jí)實(shí)現(xiàn)建議：

可以通過充裝口、閥門連接處需設(shè)置百級(jí)層流罩(FFU+ULPA過濾器)來實(shí)現(xiàn)，防止金屬微粒脫落污染氣體，達(dá)到半導(dǎo)體級(jí)特氣≤0.1μm顆粒物要求。

電子特種氣體車間往往涵蓋甲類、乙類與非防爆區(qū)，從CEIDI西遞的設(shè)計(jì)方案中可以看出：關(guān)于防爆，我們的設(shè)計(jì)師采取的是確定分級(jí)分區(qū)管控體系，將甲類與乙類車間做差異化設(shè)計(jì)。

甲類車間采用物理隔離與泄爆設(shè)計(jì)：

裝飾裝修：采用鋼筋混凝土防爆墻(耐火極限≥3h)分隔甲類區(qū)與非防爆區(qū)，泄爆窗采用輕質(zhì)金屬框架+夾膠玻璃(泄爆壓力≤0.1MPa)，確保爆炸時(shí)沖擊波定向釋放。鋼制防爆門，帶自閉式氣密封條(關(guān)閉壓力≥50Pa)。

通排風(fēng)：用EX認(rèn)證離心風(fēng)機(jī)+防靜電PVC風(fēng)管足組成防爆型排風(fēng)系統(tǒng)，維持12次/h換氣，風(fēng)機(jī)入口加裝阻火器，風(fēng)管每15m設(shè)泄爆片，排風(fēng)口遠(yuǎn)離人員區(qū)域。噴淋系統(tǒng)與可燃?xì)怏w探測(cè)器聯(lián)動(dòng)。

線路敷設(shè)：電纜選用阻燃銅芯電纜穿鍍鋅鋼管，管口密封用防爆膠泥。橋架選用鋁合金材質(zhì)(無火花)，與非防爆區(qū)交界處設(shè)置防火隔斷。

接地系統(tǒng)：獨(dú)立防靜電接地網(wǎng)(銅棒+降阻劑)，與防雷接地間距≥20m;設(shè)備接地線采用6mm2黃綠雙色線，連接處鍍錫處理。

乙類車間主要是采用壓力控制管控：

正壓控制與氧濃度管理，可選FFU+高效過濾器(H14級(jí))維持相對(duì)正壓(+5Pa~+10Pa)，氧氣濃度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控(報(bào)警閾值設(shè)定為23.5%vol)，與新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)稀釋。

非防爆區(qū)：

采用常規(guī)裝飾裝修設(shè)計(jì)。

此外，做裝修設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要充分了解特氣屬性，技術(shù)方案要圍繞其屬性因素展開布局。以本文我們討論的含氟特氣為例，其特殊性為氟化物(如WF?)遇水生成HF，會(huì)腐蝕設(shè)備并產(chǎn)生顆粒物，因此在方案設(shè)計(jì)中我們的設(shè)計(jì)師除了防爆設(shè)計(jì)也會(huì)著重考慮濕度控制與防腐技術(shù)方案。

針對(duì)電子特氣車間的防腐要求，需從材料選擇、密封工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備防護(hù)四大維度進(jìn)行針對(duì)性防腐處理，限于篇幅我們列舉一些常見的材料選型建議，當(dāng)然施工工藝的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)防腐系統(tǒng)的驗(yàn)收起重要作用，例如良好的密封與接縫處理能杜絕泄漏點(diǎn);不銹鋼管道的焊接工藝、焊后電解拋光的不漏項(xiàng)步驟等等。

在半導(dǎo)體制造工藝邁向3nm節(jié)點(diǎn)的今天，電子特氣潔凈車間已不僅代表著獨(dú)立的氣體生產(chǎn)空間，更是支撐產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，是半導(dǎo)體Fab廠必備的配套工程，其潔凈廠房工程建設(shè)是一項(xiàng)高度專業(yè)化的系統(tǒng)工程，涉及防爆、防腐、潔凈度控制、溫濕度管理等多重要求(篇幅限制不能詳細(xì)列舉)。若您的企業(yè)有電子特氣或半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上下游工程建設(shè)需求，歡迎隨時(shí)聯(lián)系，我們將為您提供專業(yè)EPC工程解決方案，涵蓋規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試及驗(yàn)收全流程服務(wù)。