4.2 洁净室型式

4.2.1 随着科学技术发展，近年来，电子产品生产用洁净室有多种形式，下面根据在电子工厂中已实际应用的各种类型的洁净室形式进行简要描述。1 根据电子产品生产工艺要求，空气洁净度等级和平面或空间布置要求，微电子厂房洁净室布置形式一般有隧道式或港湾式、开放式、岛形布置等，见图1。据调查表明，集成电路芯片制造用洁净室一般采用隧道式和开放式，其中隧道式洁净室主要用于5″、6″芯片制造厂，生产工艺设备跨洁净生产区和设备维护区，洁净生产区对洁净度要求严格，而维护区的空气洁净度等级较低。目前8″、12″芯片制造工厂普遍采用开放式洁净室加微环境(minienvironment)的方式，将芯片制造过程对空气洁净度要求十分严格的硅片加工过程(1～4级)布置在微环境装置内，而开放式洁净室的洁净度等级只需5～6级，这种洁净室形式既可做到工艺布置的灵活性，又可做到减少建设投资和降低能量消耗、降低运行费用等。

    2 按气流流型划分洁净室时，可划分为单向流洁净室、非单向流洁净室和混合流洁净室。

    1)单层洁净室，在单向流洁净生产区的上部、下部设有上下技术夹层，上技术夹层内设置空气过滤装置、风管和公用动力管线；下技术夹层为回风道。这种形式适用于规模较小的洁净室。

    2)多层洁净室，在单向流洁净生产区吊顶格栅以上设有送风静压箱或循环空气处理设备或空气过滤单元机组等的上技术层；在单向流洁净生产区的活动地板以下设有回风静压箱或辅助生产设备或公用动力设备、管线等的下技术层。有的电子工业洁净厂房的下技术层根据需要可为一层或二层。

    非单向流洁净室是采用非单向流气流流型的洁净室，主要用于空气洁净度等级为6～9级的洁净室，此类洁净室当单侧回风时其宽度一般不大于6m。混合流洁净室是在同一洁净室内，同时存在单向流和非单向流两种气流流型的洁净室(区)。

4.2.2 制定本条的主要依据是：

    1 近年来，在大规模集成电路生产(前工序)用洁净厂房、TFT-LCD生产用洁净厂房的建造、设计中，基本上采用多层的布置方式，在洁净生产层吊顶格栅以上的上技术夹层常常作为送风静压箱，洁净空气通过FFU向洁净生产层送风，实际上，洁净生产层与上技术夹层是相通的；而洁净生产层的下部是活动地板及其支撑件和钢筋混凝土多孔板，在活动地板等以下是作为回风静压箱的下技术夹层，在下技术夹层常常还设置一些公用动力设备、辅助生产设备和公用动力管线等，洁净生产层的回风通过活动地板、多孔板回至下技术夹层，实际上，下技术夹层与洁净生产层是相通的，所以可以认为：电子工厂洁净厂房垂直单向流洁净室的空间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。

    2 在美国国家消防协会(NFPA)的标准规范NFPA 318((洁净厂房消防标准》(Standard for the procection of cleanroom)(2000年版)的第1.5.5条中规定：“洁净室的范围包括活动地板下的下技术夹层和吊顶上面的上技术夹层。”同时在NFPA 318的总则中明确，该标准适用于半导体工厂的洁净室。

4.2.3 电子工厂洁净厂房是能源消耗量大、建设投资大的厂房，为了使洁净厂房的建设获得较好的节能和经济效益，从洁净室型式的选择开始就应该认真地分析比较，选择既满足电子产品生产工艺要求，又能做到降低能耗、减少建设投资和降低运行费用等需求。目前在超大规模集成电路工厂采用微环境类型的洁净室，是一种能满足以上要求的混合流洁净室。图2是Ballroom+微环境洁净室与港湾式洁净室的对比图示，图中(a)将要求大面积的单向流平均风速为0.45m/s变化为只有微环境范围内小面积，而大部分空间均采用5～6级、平均风速约为0.1m/s。两种方式的主要技术经济数据的比较见表17，从表中数据可见：Ballroom+微环境洁净室能量消耗少，也可做到总体建设投资少，所以当空气洁净度等级要求十分严格时，宜采用此种类型。

  注 表中两种方式的总排风量均为80900cmf,新风总量为100000cmf