【摘 要】 本文針對(duì)如何有效實(shí)施芯片車間工藝設(shè)備二次配工程進(jìn)行了多方位分析，從對(duì)工藝流程的理解，到對(duì)工藝設(shè)備的需求條件分析，以及針對(duì)特殊管路安裝的掌握、特殊配件的備貨、一次工程的掌握、進(jìn)度的會(huì)議要點(diǎn)及施工保證措施等，進(jìn)行了分析和闡述。多方位的論述如何有效實(shí)施芯片生產(chǎn)車間工藝設(shè)備二次配工程。

【關(guān)鍵詞】 二次配 芯片 工藝設(shè)備 點(diǎn)位進(jìn)度會(huì)議

引言

芯片車間二次配工程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度直接影響到工藝設(shè)備的調(diào)試、芯片車間的投產(chǎn)以及其產(chǎn)能的提高效率。因此，有效實(shí)施芯片車間工藝設(shè)備二次配工程對(duì)于客戶至關(guān)重要，而對(duì)于專業(yè)承包商來(lái)說(shuō)，更需潛心研究、策劃，使得二次配工程快速、有效完成。

由于芯片車間的工藝設(shè)備大部分為進(jìn)口，且需求條件復(fù)雜，給二次配工程造成困難。下面就某芯片廠二次配工程中遇到的一些問(wèn)題以及解決方案進(jìn)行探討，以供類似工廠二次配參考借鑒。

1 熟悉芯片生產(chǎn)工藝流程

對(duì)于芯片車間工藝設(shè)備二次配而言，專業(yè)承包商首先應(yīng)該熟悉掌握的是工藝生產(chǎn)流程，這對(duì)于工藝設(shè)備二次配而言，起著至關(guān)重要的作用。生產(chǎn)工藝流程決定了車間的平面布局以及工藝設(shè)備空間位置，有利于提前對(duì)二次配管線進(jìn)行規(guī)劃和管理，提高二次配的工作效率。

芯片生產(chǎn)工藝流程大致分為11個(gè)步驟，即：（如圖1）

1.1 硅片的來(lái)源

硅片一般是由晶棒進(jìn)行切割而來(lái)，根據(jù)要求切割成硅片薄片。

1.2 清洗

芯片在加工前需進(jìn)行清洗，清洗設(shè)備通常為柵氧化清洗機(jī) 和氧化擴(kuò)散清洗機(jī)。

1.3 氧化

氧化過(guò)程就是把清洗干凈并通過(guò)離心甩干的硅片板送入高溫爐管內(nèi)進(jìn)行退火處理，爐管內(nèi)溫度800-1500 ℃。

1.4 淀積

淀積系統(tǒng)就是在硅片表面形成具有良好的臺(tái)階覆蓋能力、良好的接觸及均勻的高質(zhì)量金屬薄膜的設(shè)備系統(tǒng)。

1.5 光刻

光刻就是在硅片上涂上對(duì)紫外光敏感的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)遇紫外光時(shí)則變軟。通過(guò)控制遮光物的位置得到芯片的外形。即在硅晶片涂上光致蝕劑，使得其遇紫外光就會(huì)溶解，在光刻機(jī)的曝光作用下，紫外光直射的部分被溶解，這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。

1.6 刻蝕

刻蝕就是以化學(xué)蝕刻的方法或用干法氧化法，去除氮化硅和去掉經(jīng)上幾道工序加工后在硅片表面因加工應(yīng)力而產(chǎn)生的一層損傷層的過(guò)程。

1.7 二次清洗

二次清洗就是將加工完成的硅片需要再次經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸堿清洗、甩干，去除硅片板上的光刻膠。

1.8 離子注入

離子注入就是將刻蝕后的芯片放入大束、中束流注入機(jī)將硼離子 （B+3） 透過(guò) SiO2 膜注入襯底，形成 P 型阱；去除氮化硅層，摻雜磷 （P+5） 離子，形成 N 型阱。

1.9 快速退火

快速退火就是從離子注入機(jī)中取出硅片放入快速退火爐中進(jìn)行退火處理，去除 SiO2 層。與離子注入工藝根據(jù)需要反復(fù)循環(huán)進(jìn)行。

1.10 蒸鍍

薄膜的沉積方法根據(jù)其用途的不同而不同，厚度通常小于 1um 。分真空蒸發(fā)法和濺鍍法。

1.11 檢測(cè)

檢測(cè)就是進(jìn)行最終全面的檢驗(yàn)以保證產(chǎn)品最終達(dá)到規(guī)定的尺寸、形狀、表面光潔度、平整度等技術(shù)指標(biāo)。最后將單個(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連接，以作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水封死。

1.12 包裝

將成品用柔性材料，分隔、包裹、裝箱，準(zhǔn)備發(fā)往訂貨客戶。

通過(guò)對(duì)芯片生產(chǎn)工藝的熟悉和掌握，使我們對(duì)工藝的理解更加深刻，從而使我們對(duì)工藝設(shè)備的特殊要求也有了深入的理解。但是，對(duì)于有效實(shí)施二次配工程尚需對(duì)工藝設(shè)備的需求條件清楚且深刻理解和掌握，對(duì)于工藝設(shè)備的接入條件以及界面接口形式熟悉和掌握，這樣，才能在保證工程質(zhì)量和安全的條件下，高效、快速的完成二次配工程。

下面我們就以上工藝設(shè)備的工藝需求條件進(jìn)行仔細(xì)分析，對(duì)于接入接口形式進(jìn)行圖解，以利于同類二次配工程的有效實(shí)施。

2 掌握芯片生產(chǎn)工藝設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

對(duì)于工藝設(shè)備需求條件的理解和掌握，對(duì)于有效實(shí)施二次配工程起著非常重要的作用，不但可以為材料的供給提供幫助，而且對(duì)于施工方案的優(yōu)化以及施工進(jìn)度的提高有著促進(jìn)作用。

2.1 芯片清洗設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

動(dòng)力需求內(nèi)容以及管線材質(zhì)要求：

DI—PVDF/PPH/PFA（去離子水）

PCW—SUS304AP（冷卻循環(huán)水）

CDA—SUS304BA（壓縮空氣）

GN2—SUS316BA（潔凈氮?dú)猓?/p>

WS—SCH-80 UPVC

特氣—SUS316EP

化學(xué)品—CLPVC/PFA雙層

AES/ALE—SCH-80 UPVC

電源—3P/380V/152A/5線

此設(shè)備連接的管線比較多，且連接接口多樣，因此注意以下兩點(diǎn)：

1） 管道與設(shè)備之間的轉(zhuǎn)換街頭應(yīng)及時(shí)進(jìn)行訂貨，否則會(huì)影響二次配管工程的進(jìn)度。

2） 由于其管線繁多，空間管理非常重要，因此提前必須進(jìn)行空間布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.2 氧化退火設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

動(dòng)力需求內(nèi)容以及管線材質(zhì)要求：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

GO2—SUS316BA

H2—SUS316BA

特氣—SUS316EP

HES—SUS304AP

電源—3P/380V/295A/5線

此設(shè)備連接特氣管線比較多，且接口形式多樣，因此注意以下兩點(diǎn)：

1） 各種接頭應(yīng)及時(shí)備貨，以便快速進(jìn)行二次配管。

2） 由于其管線繁多，空間管理非常重要，因此提前必須進(jìn)行空間布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.3 淀積設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

動(dòng)力需求內(nèi)容以及管線材質(zhì)要求：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

GO2—SUS316BA

H2—SUS316BA

GV—SUS304BA

GF—SUS304BA

特氣—SUS316EP

HES—SUS304AP

F1—SCH-80UPVC

電源—3P/380V/295A/5線

淀積系統(tǒng)工藝設(shè)備二次配特殊配件包括：ISO法蘭組件、ISO法蘭密封圈、ISO法蘭、ISO接口波紋軟接、KF卡箍。

此設(shè)備內(nèi)部連接管路復(fù)雜，且特殊配件多，因此注意以下兩點(diǎn)：

1） 內(nèi)部配管的方案應(yīng)提前進(jìn)行策劃，且空間管理應(yīng)考慮可拆卸性以及安全性。

2） 特殊配件需提前制定采購(gòu)方案，確保二次配工程的順利進(jìn)行。

2.4光刻設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

動(dòng)力需求內(nèi)容以及管線材質(zhì)要求：

曝光機(jī)需求內(nèi)容：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

Ar—SUS316BA

PV—SUS304

特氣—SUS316EP

HES—SUS304AP

F1—SCH-80UPVC

電源—3P/380V/55A/5線

涂膠顯影需求內(nèi)容：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

Ar—SUS316BA

PV—SUS304

DI—PVDF/PP-H/PFA

特氣—SUS316EP

HES—SUS304AP

F1—SCH-80UPVC

電源—3P/380V/90A/5線

光刻機(jī)需求內(nèi)容：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

PV—SUS304

WS—SCH-80UPVC

特氣—SUS316EP

HES—SUS304AP

F1—SCH-80UPVC

電源—3P/380V/90A/5線

線寬測(cè)試儀需求內(nèi)容：

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

PV—SUS304

F1—SCH-80UPVC

電源—3P/380V/35A/5線

此處設(shè)備內(nèi)部連接管路復(fù)雜，設(shè)計(jì)工作層以及下夾層內(nèi)部設(shè)備的連接，且管線比較多，因此注意以下兩點(diǎn)：

1） 供氣閥組的布局應(yīng)合理且滿足使用要求。

2） 內(nèi)部連接的管路應(yīng)提前做好施工方案，有利于空間布局合理。

2.5 刻蝕設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

刻蝕設(shè)備需求內(nèi)容：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

GO2—SUS316BA

PV—SUS304

GV—SUS304BA

GF—SUS304BA

DI—PVDF/HH-P/PFA

特氣—SUS316EP

WS—SCH-80UPVC

CW—SUS304

HES—SUS304AP

F1—SCH-80UPVC

電源—3P/380V/200A/5線

PCW—SUS304AP

此處設(shè)備主要涉及工藝循環(huán)冷卻水和工藝真空管路比較多，PCW管路共計(jì)36組，工藝真空涉及17臺(tái)，連接管路復(fù)雜，設(shè)計(jì)工作層以及下夾層內(nèi)部設(shè)備的連接，且管線比較多。因此注意以下兩點(diǎn)：

1） 因?yàn)檎婵毡貌糠址旁趭A層，配管難度增加，故需對(duì)空間布局提前進(jìn)行合理安排。

2） PCW管路特別多，因此采用軟管進(jìn)行連接，可以有效提高施工進(jìn)度。

3） 合理安排施工次序，有效提高施工效率。

4） 由于大部分管線在室內(nèi)布置，因此二次配既要保證功能使用要求，又要滿足潔凈室使用要求。

2.6 二次清洗設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

二次清洗設(shè)備需求內(nèi)容：

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

DI—PVDF/HH-P/PFA

W S—SCH-80UPVC

CW—SUS304

HES—SUS304AP

電源—3P/380V/32A/5線

此設(shè)備比較大，為方便調(diào)節(jié)介質(zhì)使用量，因此，配管主要在管道夾道里進(jìn)行。主要考慮夾道管線的合理布局。

2.7 離子注入設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

離子注入設(shè)備需求內(nèi)容：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

Ar—SUS316BA

G V—SUS304BA

GF—SUS304BA

DI—PVDF/HH-P/PFA

W S—SCH-80UPVC

HES—SUS304AP

F1—SCH-80UPVC

電源—3P/380V120A/5線

離子注入設(shè)備的二次配管主要集中在設(shè)備的側(cè)面，

2.8 快速退火設(shè)備的需求條件以及二次配詳解

快速退火設(shè)備需求內(nèi)容：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

PV—SUS304BA

F1—SCH80 PVC

電源—3P/380V/120A/5線

此處主要是排氣管路的布置和連接，詳見(jiàn)下圖。

2.9 蒸鍍?cè)O(shè)備的需求條件以及二次配詳解

蒸鍍?cè)O(shè)備一般需求內(nèi)容：

PCW—SUS304AP

CDA—SUS304BA

GN2—SUS316BA

Ar—SUS316BA

特氣—SUS316EP

G V—SUS304BA

GF—SUS304BA

FV—SCH-80UPVC

電源—3P/380V/63A/5線

此設(shè)備管線比較復(fù)雜，且接口形式特殊，連接時(shí)需要轉(zhuǎn)換，并且需要使用專用軟管進(jìn)行連接。

2.10 特氣站布置以及特氣管路的二次設(shè)計(jì)

此類芯片生產(chǎn)車間需要使用特氣，而特氣站的配備以及特氣輸配管路的二次設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接影響二次配工程以及設(shè)備的調(diào)試作業(yè)。

因此，需要提前進(jìn)行特氣站以及輸配管里的二次設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)二次設(shè)計(jì)后，施工后圖片詳見(jiàn)下圖：

3 特殊管路重點(diǎn)關(guān)注

3.1 SUS304BA管

由于此類管路主要用于輸送高純氣體以及特殊氣體管路，因此必須嚴(yán)格按照施工工法進(jìn)行施工，采用軌道氬弧焊機(jī)，并在焊接前進(jìn)行焊接式樣，確保焊接的質(zhì)量。

同時(shí)焊接設(shè)備還應(yīng)有備用措施，確保在焊接高峰期時(shí)保證工期的需要。

3.2 PVDF管

此類管路主要用于高純水的輸配，對(duì)工藝生產(chǎn)影響嚴(yán)重，而此類管路的連接主要使用專用紅外焊機(jī)進(jìn)行焊接，必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)方能上崗，以確保焊接質(zhì)量。

同時(shí)，焊接完成應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)，確保管路的清潔。

3.3 雙層管

此類管路主要用于排放化學(xué)品廢液，因此其施工必須進(jìn)過(guò)培訓(xùn)并在施工后進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)，確保零風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 SCH80 PVC管

此類管路主要輸送酸堿廢液，因此，其粘接的可靠性對(duì)于酸堿廢液排放來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)其施工要點(diǎn)進(jìn)行培訓(xùn)。

4 特殊配件的備貨

由于芯片車間工藝設(shè)備大部分為進(jìn)口舊設(shè)備，其接口形式多樣，且部分配件丟失脫落，需要重新進(jìn)行配備。

比如常用的接口形式為焊接、法蘭、VCR、卡套等連接形式，但是，也有ISO法蘭連接、PVDF/PFA轉(zhuǎn)換接頭等形式，這些配件有些尚需進(jìn)口，有時(shí)會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)配件不足而影響工程進(jìn)度。

因此，在充分了解此類工藝設(shè)備的情況下，需要對(duì)各種連接形式的配件進(jìn)行充足的備貨，以確保二次配工期的需要。

5 充分了解一次配

二次配的界面范圍主要是一次配預(yù)留點(diǎn)至工藝設(shè)備接入點(diǎn)。因此，對(duì)一次配了解的深度直接影響二次配的質(zhì)量和進(jìn)度。

在二次配開(kāi)始之前，應(yīng)根據(jù)二次配的需求組織進(jìn)行一次配的圖紙會(huì)審，主要核查一次配的預(yù)留點(diǎn)數(shù)是否足夠，接口管徑是否滿足，位置如何分配等。

同時(shí)，應(yīng)根據(jù)核查結(jié)果進(jìn)行反饋和修正，并進(jìn)行二次配的初步方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括管材管件的選擇、管路的空間布局、控制閥門的設(shè)置、計(jì)量設(shè)備的設(shè)置等，在確定好初步方案后，以便進(jìn)行各類閥門、管件的備貨。

6 建立二次配進(jìn)度定期會(huì)議

由于工藝設(shè)備的可計(jì)量性，點(diǎn)位的可確定性，因此二次配的進(jìn)度一般來(lái)說(shuō)主要以點(diǎn)位來(lái)計(jì)，在召開(kāi)定期會(huì)議時(shí)主要有以下幾個(gè)要點(diǎn)：

1） 工藝設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間以及MOVE IN時(shí)間和定位時(shí)間；

2） 甲乙雙方對(duì)已定位設(shè)備二次配點(diǎn)的確認(rèn)時(shí)間；

3） 確定好的點(diǎn)位每日完成數(shù)量以及完成時(shí)間；

4） 二次配各種材料的到貨時(shí)間。

基于以上幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)，對(duì)二次配的進(jìn)度起著決定性作用。

7 建立行之有效的安全、質(zhì)量、環(huán)境管理體系

在潔凈室內(nèi)，二次配施工的成品保護(hù)尤為重要，一次配已經(jīng)完成，應(yīng)建立完善的成品保護(hù)措施，確保二次施工不破壞一次，確保工程的質(zhì)量。

潔凈室環(huán)境已經(jīng)建立，因此，進(jìn)入潔凈室進(jìn)行二次配施工應(yīng)嚴(yán)格遵守潔凈室的管理規(guī)定，做到無(wú)塵化作業(yè)。

只有建立行之有效的安全、質(zhì)量、環(huán)境管理體系，方能確保二次配的順利進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)芯片生產(chǎn)工藝流程的了解和熟悉，各個(gè)工藝階段設(shè)備的二次配需求的掌握，有效促進(jìn)二次配工程的進(jìn)展，提高二次配的實(shí)施質(zhì)量。

特殊管路施工工藝的培訓(xùn)掌握、特殊配件的充足備貨、對(duì)一次配的充分掌握、定期的點(diǎn)位進(jìn)度會(huì)議，輔以行之有效的安全、質(zhì)量、環(huán)境管理體系，對(duì)工藝設(shè)備二次配有效的進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

同時(shí)，希望以上觀點(diǎn)和方法對(duì)類似車間二次配工程有借鑒作用。