GB 50809-2012 硅集成电路芯片工厂设计规范.pdf
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1、GB 中华人民共和国国家标准UDC GB 50809 - 2012 硅集成电路芯片工厂设计规范Code for design of silicon integrated circuits wafer fab 硅集成电路芯片工厂设计规范P 实施2012 -12 - 01 发布2012 - 10 - 11 申圃计划生版川桔/c飞万牛、寸飞盯,-7,少了久以习民但由战西马刊F汹矿;-:(:!r(王:!(,曲,二哇, 唱飞那tiJlt划生成:主髦磨话:400-670干93_fH)L在些些组11则叫飞;主l持r蹭讲学第二统一书号:1580177.963 S/N:1580177.963 联合发布中华人民共
2、和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 价:18.00元定911158017I1 j963-C)S Il 中华人民共和国国家标准硅集成电路芯片工厂设计规范Code for design of silicon integrated circuits waf巳rfab GB 50809 - 2012 主编部门:中华人民共和国工业和信息化部批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:20 1 2 年1 2 月1 日中国计划出版社2012北京中华人民共和国国家标准硅集成电路芯片工厂设计规范GB 50809-2012 会中国计划出版社出版网址:地址:北京市西城区木樨地北里甲11
3、号国宏大厦C座4层邮政编码:100038 电话:(010) 63906433 (发行部)新华书店北京发行所发行北京世知印务有限公司印刷850mmX 1168mm 1/32 3印张76千字2012年12月第1版2012年12月第1次印刷为统一书号:1580177. 963 定价:18.00元版权所有侵权必究侵权举报电话:(010) 63906404 如有印装质量问题,请寄本社出版部调换中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1497号住房城乡建设部关于发布国家标准硅集成电路芯片工厂设计规范的公告现批准硅集成电路芯片工厂设计规范为国家标准,编号为GB 50809-2012,自2012年12月1日起实施
4、。其中,第5.2.1、5.3. L8. 2. 4、8.3.11条为强制性条文,必须严格执行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2012年10月11日前言信息产业部电子工程标准定额站参编单位:中国电子工程设计院中芯国际集成电路制造有限公司上海华虹NEC微电子有限公司主要起草人:王毅勃王明云李骥肖劲戈江元升黄华敬何武夏双兵陆崎谢志雯朱琳刘娟刘序忠高艳敏朱海英徐小诚刘姗宏主要审查人:陈霖新薛长立韩方俊王天龙刘志弘彭力刘峡侃李东升毛煌林杨琦周礼誉 2 目次124444777888900012444578 局川UUUHUUHHUHHH布及定择局择划构散H
5、定附定则语十规选布Ll选规吉. 疏.规. E规水.器气的般术艺盯址体导筑构火最般构械原阳般排防火卢、E一技工i厂总-建结防#一结机拍UJ一、灭体d筑微热排、3总术工JJJ总J2建I23防123冷给1234电quqnzJA吐44FUPbpbbnzOORUOORU。11AO白nd4&FURU巧JOOQd 1 000oququnu-qdqAUIFU勺dtoo口dnUTi9臼FD7。oqu141i11吨1414999缸。,少9uqG。ru。49qoJndquqndndA哇 护u2uu保tuu却气uuukU是统,冷空生生蔽系um川环体缩体ZU卫明电与屏关区捐-u循气压气弘理全说录月配明地静信磁相化艺水水
6、艺宗燥空种化管安词名叫叫供照接防通电艺净工纯废工大干真特间境用准。123456工J23456789K空环范标时口山quQ山队队qummmmmmmmmm规用主川口四本引附 2 Contents 1 General provisions ( 1 ) 2 Terms ( 2 ) 3 Process design ( 4 ) 3. 1 General requirement ( 4.) 3. 2 Technology selection ( 4 ) 3.3 Process layout . ( 4 ) 4 Site master design ( 7 ) 4. 1 Site selection ( 7
7、 ) 4. 2 Overall planning and plan layout ( 7 ) 5 Architecture and structure . ( 8 ) 5. 1 Architecture ( 8 ) 5. 2 Structure ( 8 ) 5. 3 Fire evacuation ( 9 ) 6 Microvibration (1 0) 6. 1 General requirement (1 0) 6. 2 Structure (1 0) 6.3 Machinery (1 1 ) 7 Utilitiesu 8 Plumbing and fire protection (1 4
8、 ) 8. 1 General requirement (1 4 ) 8. 2 Water supply and drainage (1 4 ) 8. 3 Fire protection (1 5 ) 8. 4 Fire hydrant (1 7 ) 9 Electrical (1 8 ) 3 1. 0.1 为在硅集成电路芯片工厂设计中贯彻执行国家现行法律、法规,满足硅集成电路芯片生产要求,确保人身和财产安全,做到安全适用、技术先进、经济合理、环境友好,制定本规范。1. O. 2 本规范适用于新建、改建和扩建的硅集成电路芯片工厂的工程设计。1. O. 3 硅集成电路芯片工厂的设计应满足硅集成电
9、路芯片生产工艺要求,同时应为施工安装、调试检测、安全运行、维护管理提供必要条件。1. O. 4 硅集成电路芯片工厂的设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。9. 1 Power supply and distribution (1 8 ) 9. 2 Lighting (1 8 ) 9.3 Grounding . (1 9) 9. 4 Protection of electrostatic discharge (1 9 ) 9.5 Telecommunicatio丑andsafety (20) 9. 6 Electro magnetic compatibility . (21)
10、10 Process-related systems (23) 10. 1 Clean room (23) 1 凸J巳、10. 2 Process exhaust (24) 10. 3 Pure water (25) 10.4 Waste water (27) 10. 5 Process recirculated cooling water . (2 7) 10. 6 Bulk gases (28) 10. 7 Compressed dry air (29) 10.8 Vacuum (30) 10. 9 Specialty gases ( 3 1 ) 10. 10 Chemicals (32)
11、 11 Space management . (35) 12 Environment, safety and health (37) Explanation of wording in this code (38) List of quted standards ( 3 9 ) Addition: Explanation of provisions (41) 4 . JHHJ mm川 1 各或不同的存储区域之间进行传输、存储和分发的自动化系统。2.0.9 纯水pur巳water根据生产需要,去除生产所不希望保留的各种离子以及其他杂质的水。2.0.10 紧急应变中心emergency respo
12、nse center 内设各种安全报警系统和救灾设备的安全值班室,为24h事故处理中心和指挥中心。语2.0.1 硅片wafer 从拉伸长出的高纯度单晶硅的晶键经滚圆、切片及抛光等工术2 序加工后所形成的硅单晶薄片。2.0.2 线宽critical dimension 为所加工的集成电路电路图形中最小线条宽度,也称为特征尺寸。clean room 空气悬浮粒子浓度受控的房间。2.0.4 空气分子污染airborne molecular contaminant 空气中所含的对集成电路芯片制造产生有害影响的分子污染物。洁净室2.0.3 1 2.0.5 标准机械接口standard mechanica
13、l interface卢适用于不同生产设备的一种通用型接口装置,可将硅片自动载入设备,并在加工结束后将硅片送出,同时保护硅片不受外界环境污染。2. o. 6 港湾式布置bay and chase 生产工艺设备按不同的洁净等级进行布置,并以隔墙分隔生产区和维修区。2.0.7 大空间式布置ball room 生产工艺设备布置在同一个区域,全区采用同一洁净等级,未划分生产区和维修区。自动物料处理系统temCAMHS) 在硅集成电路芯片工厂内部将硅片和掩模板在不同的工艺设automatic material handling sys-2.0.8 3 2 3工艺设计氧化/扩散、溅射、化学气相淀积、离子注
14、入等工序在内的核心生产区,以及包括更衣、物料净化、测试等工序在内的生产支持区。3.3.3 核心生产区的布局应围绕光刻工序为中心进行布置(图3.3.3) ,工艺布局应缩短硅片传送距离,并应避免硅片发生工序间交叉污染。3.1一般规定3. 1. 1 硅集成电路芯片工厂的工艺设计应符合下列要求:1 满足产品生产的成品率的要求;2 满足工厂产能的要求;3 具有工厂今后扩展的灵活性;4 满足节能、环保、职业卫生与安全方面的要求。3. 1. 2 硅集成电路芯片工厂设计时应合理设置各种生产条件,在满足硅集成电路生产要求的前提下,宜投资少、运行费用低、生产效率高。3.2技术选择3.2.1 生产的工艺技术和配套的
15、设备应按硅集成电路芯片工厂的产品类型、月最大产能、生产制造周期、投资金额、长期发展进程等因素确定。3.2.2 对于线宽在O.35m及以上工艺的硅集成电路的研发和生产,宜采用4英寸6英寸芯片生产设备进行加工。3.2.3 对于线宽在O.13m及以上工艺的硅集成电路的研发和生产,宜采用8英寸芯片生产设备进行加工。3.2.4 对于线宽在20丑m90nm工艺及以下的硅集成电路的研发和生产,宜采用12英寸芯片生产设备进行加工。图3.3. 3 硅集成电路芯片生产工艺流程3.3.4 4英寸6英寸芯片核心生产区宜采用港湾式布局。3.3.5 8英寸12英寸芯片核心生产区宜采用微环境和标准机械接口系统,并宜采用大空
16、间式布局。3.3.6 8英寸12英寸芯片核心生产区宜将生产辅助设备布置在下技术夹层。3.3.7 工艺设备的间隔应满足相邻设备的维修和操作需求。3.3.8 操作人员走道的宽度应符合下列原则:1 应满足设备正常操作的需要;2 应满足人员通行和材料搬运的需要;3 应满足材料暂存的需要。3.3工艺布局3.3.1 3.3.2 工艺布置应满足产品类型、规划和产能目标的要求。工艺布局应根据生产工序分为包含光刻、刻蚀、清洗、. 4 5 ilili-Tilth-ih-d川LIl-1ll|!il-3.3.9 生产厂房宜设置参观走道,并应避免影响生产的人流和物流路线以及应急疏散。3.3.10 8英寸12英寸芯片生产
17、宜根据生产规模设置自动物料处理系主是(AMHS)。 6 4总体设计4. 1厂址选择4. 1. 1 厂址选择应符合国家及地方的总体规划、技术经济指标、环境保护等要求,并应符合企业自身发展的需要,基础设施优良。4. 1. 2 厂址所在区域应大气含尘量低,并应无洪水、潮水、内涝、腮风、雷暴威胁。4. 1. 3 厂址场地应相对平整,距外界强振动源及强电磁干扰源较远。4.2 总体规划及布局4.2.1 工厂厂区应包括办公、生产、动力、仓储等功能区域,并应以生产区为核心进行布置。4.2.2 厂区宜结合工厂发展情况预留发展用地。4.2.3 厂区的人流、物流出人口应分开设置。4.2.4 工厂的动力设施宜集中布置
18、并靠近工厂的负荷中心。4.2.5 厂区内车辆停放场地应满足当地规划要求。4.2.6 动力设施主要噪声源宜集中布置,并应确保场区边界的噪声强度分别符合现行国家标准工业企业噪声控制设计规范GB 87及工业企业厂界环境噪声排放标准)GB12348的限值规定。4.2.7 厂区内应设置消防车道。4.2.8 工厂厂区内宜规划设备临时存储场地。4.2.9 厂区道路面层应选用整体性能好、发尘少的材料。4.2.10 厂区绿化不应种植易产生花粉及飞絮的植物。 7 吁=一气-一111才l|llhaf-i吁5.2.2 生产厂房的主体结构宜采用钢筋混凝土结构、钢结构或钢筋海凝土结构和钢结构的组合,并应具有防微振、防火、
19、密闭、防水、控制温度变形和不均匀沉降性能。5.2.3 生产厂房宜采用大柱网大空间结构形式,柱网尺寸宜为600mm的模数。5.2.4 生产厂房变形缝不宜穿越洁净生产区。 建筑与结构5 防火疏散5.3.1 硅集成电路芯片厂房的火灾危险性分类应为丙类,耐火等级不应低于二级。5.3.2 芯片生产厂房内防火分区的划分应满足工艺生产的要求,并应符合现行国家标准电子工业洁净厂房设计规范)GB50472 的规定。5.3.3 洁净区的上技术夹层、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。5.3.4 每一生产层、每个
20、防火分区或每一洁净区的安全出口设计,应符合下列规定:1 安全出口数量应符合现行国家标准洁净厂房设计规范GB 50073的相关规定;安全出口应分散布置,并应设有明显的疏散标志;3 安全疏散距离可根据生产工艺确定,但应符合现行国家标准电子工业洁净厂房设计规范)GB50472的规定。5.3 2 筑5. 1. 1 硅集成电路芯片工厂的建筑平面和空间布局应适应工厂发展及技术升级。5. 1. 2 硅集成电路芯片工厂应包括芯片生产厂房、动力厂房、办公楼和仓库等建筑。生产厂房、办公楼、动力厂房之间的人流宜采用连廊进行联系。5. 1. 3 生产厂房的外墙应采用满足硅集成电路芯片生产对环境的气密、保温、隔热、防火
21、、防潮、防尘、耐久、易清洗等要求的材料。5. 1. 4 生产厂房外墙应设有设备搬入的吊装口及吊装平台。5. 1. 5 生产厂房建筑及装修应避免采用含挥发性有机物的材料和溶剂。5. 1. 6 生产厂房应设置与生产设备尺寸和重量匹配的货运电梯。5. 1. 7 生产厂房内应设有工艺设备、动力设备的运输安装通道;搬运通道区域的高架地板应满足搬入设备荷载要求。5. 1. 8 生产厂房中技术夹层、技术夹道的建筑设计,应满足各种风管和各种动力管线安装、维修要求。5. 1. 9 生产厂房外墙和室内装修材料的选择应符合现行国家标准建筑内部装修设计防火规范)GB50222和电子工业洁净厂房设计规范)GB50472
22、的规定。建5.1 9 构5.2.1 抗震设防区的硅集成电路芯片工厂建筑物应按现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准)GB50223的规定确定抗震设防类别及抗震设防标准。结5.2 6防微振6.1一般规定6. 1. 1 硅集成电路芯片厂房应满足光刻及测试设备的防微振要求。6. 1. 2 硅集成电路芯片厂房的选址应对场地周围的振源进行充分的调查与评估。6. 1. 3 厂址选择除既有环境的振源外,尚应计及在未来可能产生的振源对拟建厂房的影响。6. 1. 4 振动大的动力设备和运输工具等应远离对振动敏感的净化生产区域,动力厂房与生产厂房不宜贴近布置。6. 1. 5 硅集成电路芯片厂房宜在下列阶段进行微振测
23、试和评价:1 在建设前,对场地素地进行测试和评价;2 生产厂房结构体完工后,对王布置光刻及测试设备的区域进行测试;3 生产厂房竣工时,对布置光刻及测试设备的区域进行测试。6.2结构6.2.1 生产厂房防微振除应计及场地振动外,尚应计及动力设备、洁净区机电系统、物料传输系统运行中产生的振动,以及人员走动的影响。6.2.2 生产厂房结构宜采用在下夹层实施小柱距柱网或在下夹层设置防振墙或柱间支撑等有利于微振控制的措施。6.2.3 生产厂房结构分析时应计及由于防微振需要所设的支撑或防振墙等抗侧力构件的影响。6.2.4 生产厂房的地面宜采用厚板型钢筋混凝土地面。布置微振敏感设备区域的建筑地坪厚度不宜小于
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- GB 50809 2012 集成电路 芯片 工厂 设计规范
