一种高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室制造技术

本发明专利技术提供了一种高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，包括：实验室外墙组合体；安装在实验室外墙组合体内的实验室内墙组合体，所述实验室外墙组合体与实验室内墙组合体之间形成风道；安装在实验室外墙组合体上方的顶板；安装在顶板外侧的全新风洁净空调控制系统；安装在实验室外墙组合体顶部外侧的室外风布风装置；以及安装在验室外墙组合体内的FFU风量及地板回风风量控制系统。本高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室设计合理，可以实现对微电子实验室内恒温恒湿、风速均匀环境的精密控制，确保微电子实验室内空气百级洁净度和低浓度化学污染气体，降低了微电子芯片元件实验样品制程中的干扰因数，提高芯片生产质量。提高芯片生产质量。提高芯片生产质量。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室


[0001]本专利技术涉及实验室设备
，具体涉及一种高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室。

技术介绍

[0002][0003]微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子芯片制造工艺流程中会不断产生各种有毒性、腐蚀性和刺激性的化学气态污染物，比如硅烷、二氯二氢硅、乙硅烷、三氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷、氯气、HCL、HF、H2NO3、溴化氢、氨气、氧化亚氮、二氧化碳等，对室内、室外空气环境都会造成一定的污染，微电子实验室需要充分考虑废气废水处理。
[0004]微电子实验室对环境的温湿度、空气洁净度、震动性、噪音和电磁干扰等都有极高的要求，高精度芯片的光刻机需尽量减小环境和空气中细小颗粒物对光刻工艺的干扰，在实验室建立的位置、设计时要充分考虑各种各种环境影响因素，比如电子束光刻机，温度、湿度以及风速的波动性对芯片样品制作影响很大，需要在高精密稳定的恒温恒湿百级洁净的环境中(温度22℃
±
0.1℃、湿度
±
2％)才能降低芯片制成中对芯片样品质量的影响。
[0005]目前市面上已经建造的微电子实验室的百级实验室，大多数对空气层流的过程采用超高效FFU过滤模块，实现了对室内空气中颗粒污染物的百级要求，但同样对工艺产生质量影响的化学气态污染物没能采取充分的处理措施，恒温恒湿环境的控制也处于比较粗犷的水平，达不到波动度和稳定度的精密控制的要求。在更换安装超高效过滤的FFU模块时，必须爬到顶部(高度空间足够时)或在下面高空倾斜取放FFU模块，增加工作人员的维护难度及安全的风险。此外，现有微电子实验室内的内循环风从实验室内墙组合体底部的防静电地板小孔回风到实验室内外墙形成的风道再回流到FFU风机滤网机组与实验室外墙组合体的顶板之间的空间时，由于风道结构造成风压递减，导致整个实验室内带孔的防静电地板上的回风风速以及整个FFU送风面风速不均匀，越靠近内墙周边的地方风量和风速会越大，从而导致微电子实验室内风速不均匀，风速不均匀会造成同批次或者不同批次芯片产品的质量不稳定。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，可以实现对微电子实验室内恒温恒湿、风速均匀环境的精密控制，并确保微电子实验室内空气百级洁净度和低浓度化学污染气体，降低了微电子芯片元件实验样品制程中的干扰因数，提高微电子芯片的生产质量。
[0007]为实现上述技术方案，本专利技术提供了一种高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，包括：实验室外墙组合体，所述实验室外墙组合体由多块防凝露铝蜂窝冷热辐射外墙围蔽而成，每块防凝露铝蜂窝冷热辐射外墙均包括防凝露铝蜂窝冷热辐射板、安装压条和彩
钢板外墙，防凝露铝蜂窝冷热辐射板通过安装压条贴合安装在彩钢板外墙的内侧面；安装在实验室外墙组合体内的实验室内墙组合体，所述实验室外墙组合体与实验室内墙组合体之间形成风道，所述实验室内墙组合体由多块防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙围蔽而成，每块防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙均包括防凝露铝蜂窝冷热辐射板、凹型龙骨和龙骨连接件，其中，两块防凝露铝蜂窝冷热辐射板对称嵌入安装在凹型龙骨内，并通过龙骨连接件锁紧；安装在实验室外墙组合体上方的顶板，所述顶板内侧安装有防凝露铝蜂窝冷热辐射板；安装在顶板外侧的全新风洁净空调控制系统，所述全新风洁净空调控制系统用于实时获取百级洁净室内的温度和相对湿度值，并绘制焓湿图，根据室内温湿度参数需求在焓湿图上按照等焓线和等含湿量线划分成不同的气象分区，然后以室内需求的温度、相对湿度计算得出的露点温度为目标值，然后根据空调工况对应不同外接环境，对室外新风参数进行控制，从而达到洁净室要求的室内温湿度指标；安装在实验室外墙组合体顶部外侧的室外风布风装置，所述室外风布风装置用于将全新风洁净空调控制系统处理的恒温恒湿新风均匀分布至实验室内墙组合体的顶部；安装在验室外墙组合体内的FFU风量及地板回风风量控制系统，所述FFU风量及地板回风风量控制系统用于根据现场情况分组系统进行风量微调控制，通过在吹风面的FFU过滤机组内安装风速传感器，在回风的防静电地板底下安装电动风量调节阀，在触摸屏系统设置好适合的面风速，实时检测系统层流的面风速，两组FFU过滤机组实时根据面风速传感器反馈的面风速，增大或减少风机风量，以到达FFU风量微调控制，回风的电动风量调节阀开度再适当进行微调，使得实验室内FFU送风层面和地板回风层面的风速均匀一致。
[0008]优选的，本高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室还包括冷热辐射板流量控制系统，所述冷热辐射板流量控制系统设置成四组，分别安装在实验室的防凝露铝蜂窝冷热辐射外墙内侧、防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙外侧、防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙内侧及顶板内侧的防凝露铝蜂窝冷热辐射板上，冷热辐射板流量控制系统分别与安装在防凝露铝蜂窝冷热辐射板上的冷回路管顶部的出水口和进水口的电动调节水阀和温度传感器电性连接，冷热辐射板流量控制系统根据回水温度实时控制电动调节水阀开度，控制冷热辐射板流量，实现回水温度的调节，获得最佳的水流量。
[0009]优选的，所述防凝露铝蜂窝冷热辐射板包括静电喷涂铝板、铝蜂窝辐射板和水冷回路管，所述水冷回路管嵌入安装在铝蜂窝辐射板内，水冷回路管的顶部出水口和进水口延伸至铝蜂窝辐射板的外侧，且水冷回路管与铝蜂窝辐射板对接处的孔隙内填满导热密封胶，铝蜂窝辐射板的蜂窝孔内填充有干燥剂，前后两块静电喷涂铝板分别贴合安装在铝蜂窝辐射板的前后两侧，所述水冷回路管顶部出水口和进水口均安装有水管接头，所述水冷回路管顶部的出水口和进水口均通过水管接头与外部循环水管路连接，所述冷回路管顶部的出水口和进水口均安装有电动调节水阀和温度传感器。
[0010]优选的，所述全新风洁净空调控制系统包括室外新风温湿度处理装置，所述室外新风温湿度处理装置由第一外壳体、第二外壳体和第三外壳体拼接而成壳体，其中，所述第一外壳体内沿气体流动方向依次设置有进风室、第一过滤室、预热室和第一表冷室，所述第一过滤室内安装有过滤器组件，所述预热室内安装有电热管，所述第一表冷室内安装有蒸发盘管，所述第二外壳体内沿气体流动方向依次设置有加湿室、第二表冷室和再热室，所述加湿室内安装有加湿器，所述第二表冷室内安装有蒸发盘管，所述再热室内安装有电热管，
所述第三外壳体内沿气体流动方向依次设置有风机室、高效过滤室和出风室，所述风机室内安装有EC风机，所述高效过滤室内安装有高效过滤器；所述第一外壳体上位于进风室和第一过滤室之间安装有第一压差开关，所述风机室的进风口处安装有第二压差开关，所述风机室的出风口处与高效过滤室之间安装有第三压差开关；所述第一外壳体上位于第一表冷室处安装有与第一表冷室内蒸发盘管相连通的进水管和出水管，所述进水管和出水管上分别安装有第一电动调节水阀和第二电动调节水阀；所述第二外壳体上位于加湿室处安装有第一温湿度传感器和焓值传感器，所述第三外壳体上位于出风室处安装有第二温湿度传感器。
[0011]优选的，所述FFU风量及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，其特征在于包括：实验室外墙组合体，所述实验室外墙组合体由多块防凝露铝蜂窝冷热辐射外墙围蔽而成，每块防凝露铝蜂窝冷热辐射外墙均包括防凝露铝蜂窝冷热辐射板、安装压条和彩钢板外墙，防凝露铝蜂窝冷热辐射板通过安装压条贴合安装在彩钢板外墙的内侧面；安装在实验室外墙组合体内的实验室内墙组合体，所述实验室外墙组合体与实验室内墙组合体之间形成风道，所述实验室内墙组合体由多块防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙围蔽而成，每块防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙均包括防凝露铝蜂窝冷热辐射板、凹型龙骨和龙骨连接件。其中，两块防凝露铝蜂窝冷热辐射板对称嵌入安装在凹型龙骨内，并通过龙骨连接件锁紧；安装在实验室外墙组合体上方的顶板，所述顶板内侧安装有防凝露铝蜂窝冷热辐射板；安装在顶板外侧的全新风洁净空调控制系统，所述全新风洁净空调控制系统用于实时获取百级洁净室内的温度和相对湿度值，并绘制焓湿图，根据室内温湿度参数需求在焓湿图上按照等焓线和等含湿量线划分成不同的气象分区，然后以室内需求的温度、相对湿度计算得出的露点温度为目标值，然后根据空调工况对应不同外接环境，对室外新风参数进行控制，从而达到洁净室要求的室内温湿度指标；安装在实验室外墙组合体顶部外侧的室外风布风装置，所述室外风布风装置用于将全新风洁净空调控制系统处理的恒温恒湿新风均匀分布至实验室内墙组合体的顶部；安装在验室外墙组合体内的FFU风量及地板回风风量控制系统，所述FFU风量及地板回风风量控制系统用于根据现场情况分组系统进行风量微调控制，通过在吹风面的FFU过滤机组内安装风速传感器，在回风的防静电地板底下安装电动风量调节阀，在触摸屏系统设置好适合的面风速，实时检测系统层流的面风速，两组FFU过滤机组实时根据面风速传感器反馈的面风速，增大或减少风机风量，以到达FFU风量微调控制，回风的电动风量调节阀开度再适当进行微调，使得实验室内FFU送风层面和地板回风层面的风速均匀一致。2.如权利要求1所述的高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，其特征在于，还包括冷热辐射板流量控制系统，所述冷热辐射板流量控制系统设置成四组，分别安装在实验室的防凝露铝蜂窝冷热辐射外墙内侧、防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙外侧、防凝露铝蜂窝冷热辐射内墙内侧及顶板内侧的防凝露铝蜂窝冷热辐射板上，冷热辐射板流量控制系统分别与安装在防凝露铝蜂窝冷热辐射板上的冷回路管顶部的出水口和进水口的电动调节水阀和温度传感器电性连接，冷热辐射板流量控制系统根据回水温度实时控制电动调节水阀开度，控制冷热辐射板流量，实现回水温度的调节，获得最佳的水流量。3.如权利要求1或2所述的高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，其特征在于，所述防凝露铝蜂窝冷热辐射板包括静电喷涂铝板、铝蜂窝辐射板和水冷回路管，所述水冷回路管嵌入安装在铝蜂窝辐射板内，水冷回路管的顶部出水口和进水口延伸至铝蜂窝辐射板的外侧，且水冷回路管与铝蜂窝辐射板对接处的孔隙内填满导热密封胶，铝蜂窝辐射板的蜂窝孔内填充有干燥剂，前后两块静电喷涂铝板分别贴合安装在铝蜂窝辐射板的前后两侧，所述水冷回路管顶部出水口和进水口均安装有水管接头，所述水冷回路管顶部的出水口和进水口均通过水管接头与外部循环水管路连接，所述冷回路管顶部的出水口和进水口均安装有电动调节水阀和温度传感器。
4.如权利要求1或3所述的高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，其特征在于，所述全新风洁净空调控制系统包括室外新风温湿度处理装置，所述室外新风温湿度处理装置由第一外壳体、第二外壳体和第三外壳体拼接而成壳体，其中，所述第一外壳体内沿气体流动方向依次设置有进风室、第一过滤室、预热室和第一表冷室，所述第一过滤室内安装有过滤器组件，所述预热室内安装有电热管，所述第一表冷室内安装有蒸发盘管，所述第二外壳体内沿气体流动方向依次设置有加湿室、第二表冷室和再热室，所述加湿室内安装有加湿器，所述第二表冷室内安装有蒸发盘管，所述再热室内安装有电热管，所述第三外壳体内沿气体流动方向依次设置有风机室、高效过滤室和出风室，所述风机室内安装有EC风机，所述高效过滤室内安装有高效过滤器；所述第一外壳体上位于进风室和第一过滤室之间安装有第一压差开关，所述风机室的进风口处安装有第二压差开关，所述风机室的出风口处与高效过滤室之间安装有第三压差开关；所述第一外壳体上位于第一表冷室处安装有与第一表冷室内蒸发盘管相连通的进水管和出水管，所述进水管和出水管上分别安装有第一电动调节水阀和第二电动调节水阀；所述第二外壳体上位于加湿室处安装有第一温湿度传感器和焓值传感器，所述第三外壳体上位于出风室处安装有第二温湿度传感器。5.如权利要求1或4所述的高精度恒温恒湿微电子百级洁净实验室，其特征在于，所述FFU风量及地板回风风量控制系统包括安装在实验室内墙组合体顶部的FFU送风...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐汉湘，李振洪，邓财亮，孙英健，黄科源，
申请(专利权)人：广州澳企实验室技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：