半导体制造设备排气通风设计及仿真.pdf

半导体制造设备的排气通风设计是确保生产环境安全和高效的关键环节。排气通风系统主要由FFU（空气过滤单元）、排气管道、调节风阀等组件构成，旨在引导气流并排除有害化学物质。在半导体清洗过程中，如CMP（化学机械抛光）后的清洗设备，会使用氨水、双氧水、HF等危险化学品，这些化学品易挥发且对人体健康有害。因此，排气通风设施不仅要防止颗粒物污染晶圆，确保工艺洁净度，还要有效抽走挥发性气体，通过厂务端的废气处理系统进行处理，保护操作人员的安全。 SEMI S6标准是国际半导体产业协会制定的，用于指导半导体制程设备的环保、安全和卫生准则。它包含了一系列针对不同方面的安全标准，如S2、S3、S6、S22和F47等。其中，SEMI S6标准专门针对半导体制造设备的排气通风安全，涵盖了设计、性能和测试方法等多个方面。 设计标准中，排气通风系统必须满足功能性需求和安全性强制要求。功能性需求是指系统应引导气流从洁净区域流向非洁净区域，防止颗粒污染，并控制晶圆传输区域的颗粒物流向。安全性要求则涉及设备必须通过SEMI S2安全认证，确保符合安全生产、环境保护和人体健康的相关规定。 性能标准主要包括排气系统的效率和效果。例如，对于14至28纳米工艺制程，需要确保晶圆表面的颗粒度在0.06微米以上的颗粒数量不超过50颗，这需要精细的排气通风设计来控制颗粒物的运动。此外，系统还需有效地抽走和处理挥发性化学气体，防止其泄漏到工作环境中。 测试方法是评估排气通风系统是否符合SEMI S6标准的重要手段。这可能包括对气流方向的模拟测试、通风效率的测量以及在不同工况下的安全性能验证。例如，可以利用流体仿真软件对排气通风设计进行验证，如文中提到的以CMP后清洗设备的清洗槽为例，通过流体动力学模拟来检查排气通风设计的有效性。 半导体制造设备的排气通风设计不仅关乎设备的工艺性能，更关系到操作人员的安全和生产环境的洁净。遵循SEMI S6等国际标准，结合流体仿真等先进技术进行设计和验证，是确保半导体生产设备安全、高效运行的重要途径。在实际操作中，设备制造商和使用者都应重视这一环节，以达到最优的生产效果和最高的安全水平。