标准《电子工厂洁净厂房设计规范》综述

国家标准《电子工厂洁净厂房设计规范》中强制性条文GB50472-2008陈霖新中国电子工程设计院2009年07月1、电子工厂洁净厂房特点2、章节内容简介3、强制性条文等介绍4、结语1、电子工厂洁净厂房特点电子产品生产发展迅猛IC特征尺寸0.05μm,12〞～16〞，64GTFT第六代产品对化学污染物的严格要求大面积、大体量、组合式、多层洁净厂房投资大、能量消耗大1、电子工厂洁净厂房特点年份19951997-19981999-20012003-20042006-20072009-2010DRAM集成度64M256M1G4G16G64G纯度(μm)0.350.250.18-1.150.130.100.07硅片直径(mm)200200300300400-450400-450受控粒子尺寸(μm)0.120.080.060.040.030.02粒子数(栅清洗)(个/m2)1400950500250200150重金属(Fe)(原子/cm2)5×10102.5×10101×10105×1092.5×1092.5×109有机物(C)(原子/cm2)1×10145×10133×10131×10135×10123×1012集成电路对化学污染物的控制指标电子工厂洁净厂房的特点：微粒控制十分严格、要求控制0.02μm甚至更小粒径ISO1级或更严格。高纯物质，包括高纯水、高纯气体高纯化学品的供应、输送。对微振控制十分严格、需制定切实可行的规定对防静电、电磁兼容等大体量、多层单向流洁净室，二层/三层布置数万m2。1、电子工厂洁净厂房特点1、电子工厂洁净厂房特点项目位置状况规格（㎜）洁净生产区面积（㎡）建筑高度芯片厂1大陆生产运行200（8）870020.0芯片厂2台湾生产运行300/200（12/8）1400026.8芯片厂3台湾生产运行300（12）900029.4芯片厂4台湾生产运行300（12）900026.8芯片厂5韩国生产运行200（8）1000031.0芯片厂6韩国生产运行200（8）1000031.0芯片厂7韩国生产运行200（8）1000037.0芯片厂8韩国生产运行200（8）1000037.0芯片厂9爱尔兰生产运行200（8）889225.4芯片厂10美国生产运行200（8）1581022.00芯片厂11美国生产运行200（8）1581022.00芯片厂12美国生产运行300（12）1385717.00芯片厂13爱尔兰生产运行300（12）1218317.00芯片厂14磁力生产运行300（12）874020.40芯片厂15台湾生产运行200（8）790050.30芯片厂16法国生产运行200（8）650021.00芯片厂17新加坡生产运行200（8）800025.00表1国内外一些微电子洁净厂房的高度和洁净生产区面积1、电子工厂洁净厂房特点项目位置状况规格（㎜）洁净生产区面积（㎡）建筑高度芯片厂18上海生产运行300（12）1200029.00芯片厂19上海生产运行300（12）940030.00芯片厂20成都生产运行200（8）7408.821芯片厂21上海生产运行200（8）1032128.55芯片厂22苏州生产运行200（8）1200024.4芯片厂23重庆建设中200（8）150028芯片厂24浙江生产运行150（6）516019TFT-LCD/1北京生产运行5代，1100×13002800023.00TFT-LCD/2上海生产运行5代，1100×130022000＋1400020.30TFT-LCD/3昆山试生产5代，1100×1300～300026.50TFT-LCD/4深圳正在建设5代，1100×1300～3300026.50TFT-LCD/5台湾生产运行6代，1500×1800～36000～27TFT-LCD/6上海正筹建6代，1500×1800～34000～27TFT-LCD/7北京正筹建6代，1500×1800～36000～27TFT-LCD/8日本生产运行8代，2160×2460～9000030.00表1国内外一些微电子洁净厂房的高度和洁净生产区面积1、电子工厂洁净厂房特点表22几类电子产品所需气体品种1、电子工厂洁净厂房特点表25集成电路芯片（64M）生产过程部分化学品的质量要求微粒（PC/CC）化学品种类0.1μm0.2μm金属离子H3PO4HClH2SO4H2O2NH4OH403020202020201010101.0X10-91.0X10-91.0X10-91.0X10-91.0X10-9HNO349%HF5%HF1%HF30303030202020201.0X10-91.0X10-91.0X10-91.0X10-91、电子工厂洁净厂房特点表128″大规模集成电路生产用高纯水质量指标（前工序）1、电子工厂洁净厂房特点集中新风处理+各种循环新风集中送风方式FFU隧道送风1、电子工厂洁净厂房特点美国消防标准（强制性标准）NFPA318《洁净室消防标准》（StandardfortheProtectionofCleanrooms,2000）第1章总则，范围、目的、适用性、等同性、术语等；第2章消防自动灭火系统、报警系统和检测系统(烟感、可燃气体等);第3章通风和排风系统,送风和循环风,局部排风,排烟系统；第4章土建、洁净区与非洁净区的分隔等；第5章化学品贮存和处理,对危险化学品贮存、分配间的设计、建造要求等；第6章危险气体钢瓶的存放、分配；第7章大宗硅烷系统，管式拖车、集装气瓶；第8章生产与辅助设备、工艺液体加热设备、电气设备、真空泵等；第9章出入口方式，按NFPA101生命安全规范进行设计；第10章参照出版物，所列NFPA或ASTM或SEMI等，被认为是标准的一部分。1、电子工厂洁净厂房特点2、章节内容安排1、总则2、术语3、电子产品生产环境设计要求3.1一般规定3.2生产环境设计要求4、总体设计4.1位置选择和总平面布置4.2洁净室形式4.3洁净室布置和综合协调5、工艺设计5.1一般规定5.2工艺布局5.3人员净化5.4物料净化5.5设备及工器具6、洁净建筑设计6.1一般规定6.2防火与疏散6.3室内装修7、空气净化7.1一般规定7.2气流流型和送风量7.3净化空调系统7.4空气净化设备7.5采暖通风7.6排烟7.7风管、附件8、给水排水设计8.1一般规定8.2给水8.3排水8.4雨水8.5消防给水和灭火设备9、纯水9.1一般规定9.2纯水系统9.3管材、阀门和附件10、气体供应10.1一般规定10.2常用气体系统10.3干燥压缩空气系统10.4特种气体系统11、化学品供应11.1一般规定11.2化学品储存、输送11.3管材、阀门12、电气设计12.1配电12.2照明12.3通信及安全保护装置12.4自动控制12.5接地13、防静电与接地设计13.1一般规定13.2防静电措施13.3防静电接地14、噪声控制14.1一般规定14.2噪声控制设计15、微振控制15.1一般规定15.2容许振动值15.3微振动控制设计2、章节内容安排附录A各类电子产品生产对洁净度等级的要求附录B电子产品生产间/工序火灾危险性分类举例附录C一些精密设备、仪器仪表的允许振动值附录D洁净室（区）性能测试和认证本规范用词说明附：条文说明2、章节内容安排3、强制性条文等介绍1.0.2本规范适用于新建、扩建和改建的电子工业洁净厂房设计。1.0.3电子工业洁净厂房的设计应满足需洁净环境的电子产品生产工艺要求，并应根据具体情况为今后产品生产发展或生产工艺改进的需要预留条件。1.0.5电子工业洁净厂房设计除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。3．2．2各种电子产品/有关工序的空气洁净度等级根据产品生产工艺要求确定；无要求时，可参照附录A要求确定。3.2.3洁净室（区）的温度和相对湿度应按表3.2.3确定。房间类别温度（℃）相对湿度（%）冬季夏季冬季夏季生产工艺有要求的洁净室按具体生产工艺要求确定生产工艺无要求的洁净室≤22～2430～5040～70人员净化及生活用室～18～28--3.2.5单向流和混合流洁净室（区）的的噪声级（空态）不应大于65dB（A），非单向流洁净室（区）的噪声级（空态）不应大于60dB（A）。表3.2.3洁净室(区)温度和相对湿度要求3、强制性条文等介绍4.2.2电子工厂洁净厂房垂直单向流洁净室的空间应包括活动地板以下的下技术夹层、洁净生产层和吊顶以上的上技术夹层。4.2.3洁净室型式的选择应综合生产工艺要求、节约能源、减少投资和降低运行费用等因素确定，各种空气洁净度等级的电子工业洁净厂房宜采用混合流洁净室。对空气洁净度净度要求严格时，宜采用微环境等型式。4.3.3洁净室（区）内应少分隔，但下列情况应设隔墙：1按火灾危险性分类，甲、乙类的房间与相邻的生产区段或房间之间，或有防火分隔要求时；2在电子产品生产过程中，经常不同时使用的两个生产区段或房间之间；3生产过程中排放影响产品质量的有害气体或化学污染物的工序、设备，宜分隔设独立房间。3、强制性条文等介绍5.4.2物料净化用室与洁净室（区）之间应设置气闸室或传递窗。5．5．6电子工厂洁净厂房内，设置真空泵时，应符合下列规定：1．使用油润滑的真空泵应设置除油装置，除油后尾气排入排气系统。2．对传输含有可燃气体的真空泵，若可燃气体浓度超过爆炸下限的20%时应设尾气处理装置，去除（稀释）可燃气体组份后才能排入排气系统。3．传输易燃、自燃化学品或高浓度氧气的真空泵，应采用不燃泵油，并应配置氮气吹扫，吹扫控制阀与生产工艺设备操作系统联锁。3、强制性条文等介绍6.2.l洁净厂房的耐火等级不应低于二级。6.2.3洁净厂房内防火分区的划分，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。丙类生产的电子工业洁净厂房的洁净室（区），在关键生产设备设有火灾报警和灭火装置以及回风气流中设有灵敏度严于0.01%obs/m的高灵敏度早期火灾报警探测系统后，其每个防火分区的最大允许建筑面积可按生产工艺要求确定。6.2.4洁净室的上技术夹层、下技术夹层和洁净生产层，当按其构造特点和用途作为同一防火分区时，上、下技术夹层的面积可不计入防火分区的建筑面积，但应分别采取相应的消防措施。3、强制性条文等介绍微电子洁净厂房消防设施现状－－火灾报警系统：热感型、烟感型、早期烟雾探测器等3、强制性条文等介绍微电子洁净厂房消防设施现状－－火灾报警系统：热感型、烟感型、早期烟雾探测器等3、强制性条文等介绍（高灵敏度早期烟雾探测装置（VESDA，VeryEarlySmokeDetectorApparatus）或空气取样式烟雾探测系统（AirSamplingTypeSmokeDetectionSystem）空气采样烟雾报警装置3、强制性条文等介绍3、强制性条文等介绍VESDA与一般烟雾探测器的比较传统典型烟雾探测系统空气取样探测系统离子光电取样方式主动抽取环境的空气，只要空气中有烟雾，就能及时警报，属主动式探测环境烟雾扩散至探测器内，并达到一定浓度才能探测并警报，属于被动式探测探测原理激光散射电离方式红外散射方式探测范围各种材料的烟雾，探测范围宽，粒子直径：0.001-20μm天然物质的烟雾，粒子直径：0.01-0.1μm。合成材料的烟雾，粒子直径：1-10μm。灵敏度0.005-20%obs/m（每米遮光率）连续可调5-9%obs/m（每米遮光率）5-9%obs/m（每米遮光率）测量方式绝对测量相对测量报警时间火灾形成前数小时，早期预警火灾形成前数分钟，先预警安装方法标准型、回风口、毛细管等多种取样形式可横向、纵向安装天花板下安装，不可水平安装，没有回风口和毛细管取样方式使用维护一次工厂校准，十年可不维护每两年清除、校准一次不适合粉尘、潮湿、应用场合适用于潮湿、粉尘、高速气流、电磁干扰、大空间离子型不适合风速大于5m/s的场合光电型不适合电磁干扰强的场合3、强制性条文等介绍6.2.6在综合性厂房的一个防火分区内，