“纯净电能”-集成电路工厂对供电质量的要求及解决措施.pdf

-1-

“纯净电能”-集成电路工厂对供电质量的要求及解决措施

摘要：集成电路是各类家电产品、信息产品、自动化设备等的核心部件，是信息产业的基础。

改革开放以来，我国的集成电路产业得到了蓬勃发展。相对于传统工业来说，集成电路工厂的各类

动力要求（特气、化药、纯水、高质量电能、洁净空调系统）比较高。本文探讨一下半导体工厂供

电系统的一些特点和存在问题的解决措施。

关键词：电能质量sag（较大低电压）SSTS(快速开关)不间断电源（UPS）

瞬时电压下降保护器（MLP）

一、引言（化学气相淀积）设备、扩散设备、离子注入设

集成电路是各类家电产品、信息产品、自动备、干刻设备、光刻设备、湿刻设备、外延生长

化设备等的核心部件，是信息产业的基础。半导设备等。

体技术的发展日新月异，生产用的原材料硅片从4下面以某一刻蚀设备为例，简单谈谈半导体

寸发展到6寸、8寸、12寸；生产工艺（以最细生产设备的结构和用力特点（如图1）。

光刻线条为例）从1970年的10微米发展到1986

年的1微米、1998年的0.2微米、2003年的90

纳米；单位面积元件数由1983年的1万个元件/

平方毫米发展到2000年的3300万个元件/平方毫

米。半导体元件设计能力和大规模制造能力突飞

猛进，其应用也涵盖了人类生活的方方面面。

由于半导体制造技术及大规模生产关系到我

国的国防工业、机电产业及信息产业的健康发展，

改革开放以来，国家采取了鼓励扶持的政策，使

我国的集成电路产业得到了蓬勃发展。但是相对

于国外和其它地区的同类产业来讲，我国从核心

技术到产业规模及辅助行业服务上都要差很多，

相关的产业链还未形成，要走的路还很长。希望

这篇文章能对关心我国集成电路产业发展的同志

们有所裨益。

二、半导体生产设备的用电特点

相对于传统工业来说，集成电路工厂具有超

微细加工及高洁净度生产环境要求的特点，有许

多独特要求：1.纯--各类动力供应要求纯净,纯图1

水、纯电、纯气（特气、化药、纯水、高质量电上图为典型刻蚀设备结构。它有许多独立的

能）；2.恒--生产过程对于环境要求十分严格，小系统，动力特点为：1、供电：主要是感性负载，

集成电路工厂随着工艺技术水平的提高对净化间对于6吋以上工艺技术任何大于10ms、高于10%

内的洁净度、温湿度控制要求越来越严格；3.稳的电压波动就可能造成设备停止或产品废弃；2、

--各种条件缺一不可。这些要求都与高质量供电工艺气体：CHF3、CF4、Ar、SF6等工艺气体许多

要求分不开。我们可以由半导体生产设备的动力具有毒；3、辅助设施：设备冷却水、排气、温湿

特点来看看集成电路工厂的供电系统相应配置与度要求等。4、安全监控装置：排风净压、气体检

措施。漏等。

半导体生产设备可以大概分为这几类：CVD工作原理：作业时，反应腔处于高真空下，

-2-

硅片置于下电极上，上下电极之间加射频功率并隐性损失：生产设备的参数重新校正需要5

通工艺气体，气体分子在射频功率作用下形成辉到72小时。排毒、特气的安全检测系统需要数小

光放电并产生等离子体，与硅片上欲被刻蚀的部时的时间来重