GB50809-2012 硅集成电路芯片工厂设计规范.docx
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1、UCCULUDC必3,H中华人民共和国国家标准pGB 50809-2012硅集成电路芯片工厂设计规范Code for design of silicon integrated circuits wafer fabS/N:1580177-963电 :400-670-9365 网站:9365.org统一书号:1580177-963定 价:18. 00元2012-10- 11 发布2012-12-01 实施中华人民共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耿口友伟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 integrate
2、d circuits wafer fabGB 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:2 0 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中华人民共和国国家标准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 508092012,自2012年12月1日起实施。其中,第5.2.1、 5-3. 1,8. 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
3、发行。硅集成电路芯片工厂设计规范GB 50809-2012中国计划出版社出版网址:www. jhpress. com地址:北京市西城区木樨地北里甲11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中华人民共和国住房和城乡建设部2012年10月11日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 本规范是根
4、据原建设部关于印发2008年工程建设标准规 范制定、修订计划的通知(第二批)(建标2008105号)的要求, 由信息产业电子第十一研究院科技工程股份有限公司会同有关单 位共同编制完成。在规范编制过程中,编写组根据我国硅集成电路芯片工厂的 设计、建造和运行的实际情况,进行了大量调查研究,同时考虑我 国目前集成电路生产的现状,对国外的有关规范进行深入的研读, 广泛征求了全国有关单位与个人的意见,并反复修改,最后经审查 定稿。本规范共分12章,主要内容包括:总则、术语、工艺设计、总体 设计、建筑与结构、防微振、冷热源、给排水及消防、电气、工艺相关 系统、空间管理、环境安全卫生等。本规范中以黑体字标志
5、的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解 释,由工业和信息化部负责日常管理,由信息产业电子第十一设计 研究院科技工程股份有限公司负责具体技术内容的解释。本规范 在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需 要修改和补充之处,请将意见和建议寄至信息产业电子第十一设 计研究院科技工程股份有限公司硅集成电路芯片工厂设计规范 管理组(地址:四川省成都市双林路251号,邮政编码= 610021,传 真:028-84333172),以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审査人:主编单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股
6、份有限公司 1 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 1 主要起草人:王毅勃黄华敬朱琳徐小诚主要审查人:陈霖新彭力周礼誉王明云李骥肖劲戈江元升 何武夏双兵陆崎谢志雯 刘娟刘序忠高艳敏朱海英 刘姗宏薛长立 韩方俊 王天龙 刘志弘 刘峠侃 李东升 毛煜林 杨 琦1 总 则 (1 )2 术 语 (2 )3工艺设计(4 )3. 1 一般规定 (4 )3.2 技术选择 (4 )3. 3 工艺布局 (4 )4总体设计(7 )4.1厂址选择(7 )4. 2 总体规划及布局(7 )5 建筑与结构(8 )5. 1 建筑(8 )5.2
7、结构(8 )5.3 防火疏散 (9 )6防微振(10)6. 1 一般规定 (10)6. 2 结构(10)6.3 机械(11)7 冷热源(12)8给排水及消防(14)8. 1 一般规定 (14)8.2 给排水(14)8. 3 消防(15)8. 4 灭火器(17)9 电 气 (18)1 -49.1 供配电(18)9.2 照明(18)9.3 接地(19)9.4防静电(19)9.5通信与安全保护(20)9.6电磁屏蔽(21)10 工艺相关系统 (23)10. 1净化区(23)10.2 工艺排风 (24)10. 3纯水(25)10.4 废水(27)10. 5工艺循环冷却水 (27)10. 6大宗气体(2
8、8)10.7干燥压缩空气(29)10. 8真空(30)10. 9特种气体(31 )10. 10 化学品(32)11 空间管理(35)12 环境安全卫生 (37)本规范用词说明 (38)引用标准名录(39)附:条文说明(41)Contents1 General provisions (1)2 Terms (2)3 Process design (4)3. 1General requirement (4)3.2 Technology selection (4)3. 3Process layout (4)4 Site master design (7)4. 1Site selection (7)4.
9、 2Overall planning and plan layout (7)5 Architecture and structure (8)5. 1Architecture (8)5. 2 Structure * ( 8 )5. 3Fire evacuation (9)6 Microvibration (10)6. 1 General requirement * ( 1 0 )6. 2 Structure ( 10)6. 3Machinery (1 1 )7 Utilities (12)8 Plumbing and fire protection (14)8. 1General require
10、ment (14)8. 2Water supply and drainage (1 4 )8. 3Fire protection (1 5 )8. 4 Fire hydrant (17)9 Electrical (18)9. 1Power supply and distribution ( 1 8 )9. 2Lighting ( 18)9. 3Grounding ( 19)9. 4Protection of electrostatic discharge ( 1 9 )9. 5Telecommunication and safety ( 20)9. 6Electro magnetic comp
11、atibility (21 )10 Process-related systems (23)10. 1 Clean room (23)10. 2Process exhaust ( 2 4 )10. 3Pure water ( 2 5 )10. 4 Waste water (27)10. 5 Process recirculated cooling water (27)10. 6Bulk gases (28)10. 7 Compressed dry air (29)10. 8Vacuum (30)10. 9 Specialty gases ( 3 1 )10. 10Chemicals (32)1
12、1 Space management (35)12 Environment, safety and health (37)Explanation of wording in this code (38)List of quoted standards (39)Addition: Explanation of provisions (41) 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。1.0.2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。1.0.3硅
13、集成电路芯片工厂的设计应满足硅集成电路芯片生产 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。1.0.4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。2. 0. 1 硅片 wafer 从拉伸长出的高纯度单晶硅的晶锭经滚圆、切片及抛光等工 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。2. 0. 3 洁净室 clean room 空气悬浮粒子浓度受控的房间。2. 0. 4 空气分子汚染 airborne molecular contamin
14、ant 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。2. 0. 5 标准机械接口 standard mechanical interface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. 0. 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,全区釆用同一洁净等级,未划分生产区和维修区。2. 0. 8 自动物料处理系统automatic material handlin
15、g sys-tem(AMHS)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 备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 pure 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 response 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。3工艺设计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
16、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0.35gn及以上工艺的硅集成电路的研发和 生产,宜釆用4英寸6英寸芯片生产设备进行加工。3. 2.3对于线宽在0. 13Mm及以上工艺的硅集成电路的研发和 生产,宜釆用8英寸芯片生产设备进行加工。3.2.4 对于线宽在20nm90nm工艺及以下的硅集成电路的研 发和生产,宜釆用12英寸芯片
17、生产设备进行加工。3.3 工艺布局3. 3.1工艺布置应满足产品类型、规划和产能目标的要求。3.3.2工艺布局应根据生产工序分为包含光刻、刻蚀、清洗、 氧化/扩散、溅射、化学气相淀积、离子注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。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釆用港湾式布局。3.3.5 8英寸12英寸芯片核心生产区宜釆用微环境和标准机 械接口系统,并宜釆用大空间式布局
18、。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。 4 5 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。4总体设计3.3.10 8英寸12英寸芯片生产宜根据生产规模设置自动物料 处理系统(AMHS)。 6 7 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
19、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、 飓风、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、物流出入口应分开设置。4. 2.4工厂的动力设施宜集中布置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 GBJ 87及工业企
20、业厂界环境噪声排放标准GB 12348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。5建筑与结构5.1 建 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、防潮、防尘、耐久、易清洗
21、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釆用含挥发性有机物的材料 和溶剂七5. 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GB 50222和电子工业洁净厂房 设计规范GB 50472的规定。5.2结 构5.2.1抗震设防区的
22、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GB 50223的规定确定抗震设 防类别及抗震设防标准。5.2.2生产厂房的主体结构宜釆用钢筋混凝土结构、钢结构或钢 筋混凝土结构和钢结构的组合,并应具有防微振、防火、密闭、防 水、控制温度变形和不均匀沉降性能。5.2.3生产厂房宜釆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。5.3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G
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