芯片车间二次配工程.docx

芯片车间二次配工程芯片车间二次配工程的质量、安全、进度直接影响到工艺设备的调试、芯片车间的投产以及其产能的提高效率。因此，有效实施芯片车间工艺设备二次配工程对于客户至关重要，而对于专业承包商来说，更需潜心研究、策划，使得二次配工程快速、有效完成。 由于芯片车间的工艺设备大部分为进口，且需求条件复杂，给二次配工程造成困难。下面就某芯片厂二次配工程中遇到的一些问题以及解决方案进行探讨，以供类似工厂二次配参考借鉴。 1 熟悉芯片生产工艺流程 对于芯片车间工艺设备二次配而言，专业承包商首先应该熟悉掌握的是工艺生产流程，这对于工艺设备二次配而言，起着至关重要的作用。生产工艺流程决定了车间的平面布局以及工艺设备空间位置，有利于提前对二次配管线进行规划和管理，提高二次配的工作效率。 芯片生产工艺流程大致分为11个步骤，即：（如图1） 1.1 硅片的来源 硅片一般是由晶棒进行切割而来，根据要求切割成硅片薄片。 1.2 清洗 芯片在加工前需进行清洗，清洗设备通常为栅氧化清洗机 和氧化扩散清洗机。 1.3 氧化 氧化过程就是把清洗干净并通过离心甩干的硅片板送入高温炉管内进行退火处理，炉管内温度800-1500 。 1.4 淀积 淀积系统就是在硅片表面形成具有良好的台阶覆盖能力、良好的接触及均匀的高质量金属薄膜的设备系统。 1.5 光刻 光刻就是在硅片上涂上对紫外光敏感的化学物质，当遇紫外光时则变软。通过控制遮光物的位置得到芯片的外形。即在硅晶片涂上光致蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解，在光刻机的曝光作用下，紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。 1.6 刻蚀 刻蚀就是以化学蚀刻的方法或用干法氧化法，去除氮化硅和去掉经上几道工序加工后在硅片表面因加工应力而产生的一层损伤层的过程。 1.7 二次清洗 二次清洗就是将加工完成的硅片需要再次经过强酸碱清洗、甩干，去除硅片板上的光刻胶。 1.8 离子注入 离子注入就是将刻蚀后的芯片放入大束、中束流注入机将硼离子 （B+3） 透过 SiO2 膜注入衬底，形成 P 型阱；去除氮化硅层，掺杂磷 （P+5） 离子，形成 N 型阱。 1.9 快速退火 快速退火就是从离子注入机中取出硅片放入快速退火炉中进行退火处理，去除 SiO2 层。与离子注入工艺根据需要反复循环进行。 1.10 蒸镀 薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同，厚度通常小于 1um 。分真空蒸发法和溅镀法。 1.11 检测 检测就是进行最终全面的检验以保证产品最终达到规定的尺寸、形状、表面光洁度、平整度等技术指标。最后将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。 1.12 包装 将成品用柔性材料，分隔、包裹、装箱，准备发往订货客户。 通过对芯片生产工艺的熟悉和掌握，使我们对工艺的理解更加深刻，从而使我们对工艺设备的特殊要求也有了深入的理解。但是，对于有效实施二次配工程尚需对工艺设备的需求条件清楚且深刻理解和掌握，对于工艺设备的接入条件以及界面接口形式熟悉和掌握，这样，才能在保证工程质量和安全的条件下，高效、快速的完成二次配工程。 下面我们就以上工艺设备的工艺需求条件进行仔细分析，对于接入接口形式进行图解，以利于同类二次配工程的有效实施。 2 掌握芯片生产工艺设备的需求条件以及二次配详解 对于工艺设备需求条件的理解和掌握，对于有效实施二次配工程起着非常重要的作用，不但可以为材料的供给提供帮助，而且对于施工方案的优化以及施工进度的提高有着促进作用。 2.1 芯片清洗设备的需求条件以及二次配详解 动力需求内容以及管线材质要求： DIPVDF/PPH/PFA（去离子水） PCWSUS304AP（冷却循环水） CDASUS304BA（压缩空气） GN2SUS316BA（洁净氮气） WSSCH-80 UPVC 特气SUS316EP 化学品CLPVC/PFA双层 AES/ALESCH-80 UPVC 电源3P/380V/152A/5线 此设备连接的管线比较多，且连接接口多样，因此注意以下两点： 1） 管道与设备之间的转换街头应及时进行订货，否则会影响二次配管工程的进度。 2） 由于其管线繁多，空间管理非常重要，因此提前必须进行空间布局的优化设计。 2.2 氧化退火设备的需求条件以及二次配详解 动力需求内容以及管线材质要求： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA GO2SUS316BA H2SUS316BA 特气SUS316EP HESSUS304AP 电源3P/380V/295A/5线 此设备连接特气管线比较多，且接口形式多样，因此注意以下两点： 1） 各种接头应及时备货，以便快速进行二次配管。 2） 由于其管线繁多，空间管理非常重要，因此提前必须进行空间布局的优化设计。 2.3 淀积设备的需求条件以及二次配详解 动力需求内容以及管线材质要求： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA GO2SUS316BA H2SUS316BA GVSUS304BA GFSUS304BA 特气SUS316EP HESSUS304AP F1SCH-80UPVC 电源3P/380V/295A/5线 淀积系统工艺设备二次配特殊配件包括：ISO法兰组件、ISO法兰密封圈、ISO法兰、ISO接口波纹软接、KF卡箍。 此设备内部连接管路复杂，且特殊配件多，因此注意以下两点： 1） 内部配管的方案应提前进行策划，且空间管理应考虑可拆卸性以及安全性。 2） 特殊配件需提前制定采购方案，确保二次配工程的顺利进行。 2.4光刻设备的需求条件以及二次配详解 动力需求内容以及管线材质要求： 曝光机需求内容： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA ArSUS316BA PVSUS304 特气SUS316EP HESSUS304AP F1SCH-80UPVC 电源3P/380V/55A/5线 涂胶显影需求内容： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA ArSUS316BA PVSUS304 DIPVDF/PP-H/PFA 特气SUS316EP HESSUS304AP F1SCH-80UPVC 电源3P/380V/90A/5线 光刻机需求内容： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA PVSUS304 WSSCH-80UPVC 特气SUS316EP HESSUS304AP F1SCH-80UPVC 电源3P/380V/90A/5线 线宽测试仪需求内容： CDASUS304BA GN2SUS316BA PVSUS304 F1SCH-80UPVC 电源3P/380V/35A/5线 此处设备内部连接管路复杂，设计工作层以及下夹层内部设备的连接，且管线比较多，因此注意以下两点： 1） 供气阀组的布局应合理且满足使用要求。 2） 内部连接的管路应提前做好施工方案，有利于空间布局合理。 2.5 刻蚀设备的需求条件以及二次配详解 刻蚀设备需求内容： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA GO2SUS316BA PVSUS304 GVSUS304BA GFSUS304BA DIPVDF/HH-P/PFA 特气SUS316EP WSSCH-80UPVC CWSUS304 HESSUS304AP F1SCH-80UPVC 电源3P/380V/200A/5线 PCWSUS304AP 此处设备主要涉及工艺循环冷却水和工艺真空管路比较多，PCW管路共计36组，工艺真空涉及17台，连接管路复杂，设计工作层以及下夹层内部设备的连接，且管线比较多。因此注意以下两点： 1） 因为真空泵部分放在夹层，配管难度增加，故需对空间布局提前进行合理安排。 2） PCW管路特别多，因此采用软管进行连接，可以有效提高施工进度。 3） 合理安排施工次序，有效提高施工效率。 4） 由于大部分管线在室内布置，因此二次配既要保证功能使用要求，又要满足洁净室使用要求。 2.6 二次清洗设备的需求条件以及二次配详解 二次清洗设备需求内容： CDASUS304BA GN2SUS316BA DIPVDF/HH-P/PFA W SSCH-80UPVC CWSUS304 HESSUS304AP 电源3P/380V/32A/5线 此设备比较大，为方便调节介质使用量，因此，配管主要在管道夹道里进行。主要考虑夹道管线的合理布局。 2.7 离子注入设备的需求条件以及二次配详解 离子注入设备需求内容： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA ArSUS316BA G VSUS304BA GFSUS304BA DIPVDF/HH-P/PFA W SSCH-80UPVC HESSUS304AP F1SCH-80UPVC 电源3P/380V120A/5线 离子注入设备的二次配管主要集中在设备的侧面， 2.8 快速退火设备的需求条件以及二次配详解 快速退火设备需求内容： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA PVSUS304BA F1SCH80 PVC 电源3P/380V/120A/5线 此处主要是排气管路的布置和连接，详见下图。 2.9 蒸镀设备的需求条件以及二次配详解 蒸镀设备一般需求内容： PCWSUS304AP CDASUS304BA GN2SUS316BA ArSUS316BA 特气SUS316EP G VSUS304BA GFSUS304BA FVSCH-80UPVC 电源3P/380V/63A/5线 此设备管线比较复杂，且接口形式特殊，连接时需要转换，并且需要使用专用软管进行连接。 2.10 特气站布置以及特气管路的二次设计 此类芯片生产车间需要使用特气，而特气站的配备以及特气输配管路的二次设计优劣直接影响二次配工程以及设备的调试作业。 因此，需要提前进行特气站以及输配管里的二次设计，经过二次设计后，施工后图片详见下图： 3 特殊管路重点关注 3.1 SUS304BA管 由于此类管路主要用于输送高纯气体以及特殊气体管路，因此必须严格按照施工工法进行施工，采用轨道氩弧焊机，并在焊接前进行焊接式样，确保焊接的质量。 同时焊接设备还应有备用措施，确保在焊接高峰期时保证工期的需要。 3.2 PVDF管 此类管路主要用于高纯水的输配，对工艺生产影响严重，而此类管路的连接主要使用专用红外焊机进行焊接，必须经过培训方能上岗，以确保焊接质量。 同时，焊接完成应进行相应试验，确保管路的清洁。 3.3 双层管 此类管路主要用于排放化学品废液，因此其施工必须进过培训并在施工后进行相应试验，确保零风险。 3.4 SCH80 PVC管 此类管路主要输送酸碱废液，因此，其粘接的可靠性对于酸碱废液排放来说至关重要，应重点对其施工要点进行培训。 4 特殊配件的备货 由于芯片车间工艺设备大部分为进口旧设备，其接口形式多样，且部分配件丢失脱落，需要重新进行配备。 比如常用的接口形式为焊接、法兰、VCR、卡套等连接形式，但是，也有ISO法兰连接、PVDF/PFA转换接头等形式，这些配件有些尚需进口，有时会因为某个配件不足而影响工程进度。 因此，在充分了解此类工艺设备的情况下，需要对各种连接形式的配件进行充足的备货，以确保二次配工期的需要。 5 充分了解一次配 二次配的界面范围主要是一次配预留点至工艺设备接入点。因此，对一次配了解的深度直接影响二次配的质量和进度。 在二次配开始之前，应根据二次配的需求组织进行一次配的图纸会审，主要核查一次配的预留点数是否足够，接口管径是否满足，位置如何分配等。 同时，应根据核查结果进行反馈和修正，并进行二次配的初步方案设计，设计主要内容包括管材管件的选择、管路的空间布局、控制阀门的设置、计量设备的设置等，在确定好初步方案后，以便进行各类阀门、管件的备货。 6 建立二次配进度定期会议 由于工艺设备的可计量性，点位的可确定性，因此二次配的进度一般来说主要以点位来计，在召开定期会议时主要有以下几个要点： 1） 工艺设备的进场时间以及MOVE IN时间和定位时间； 2） 甲乙双方对已定位设备二次配点的确认时间； 3） 确定好的点位每日完成数量以及完成时间； 4） 二次配各种材料的到货时间。 基于以上几个时间点，对二次配的进度起着决定性作用。 7 建立行之有效的安全、质量、环境管理体系 在洁净室内，二次配施工的成品保护尤为重要，一次配已经完成，应建立完善的成品保护措施，确保二次施工不破坏