电子半导体制造对生产环境要求极高，洁净车间的建设是确保产品质量与性能的关键。电子半导体厂洁净车间建设是融合多学科技术、需严格把控流程的系统工程，其核心围绕“规划先行、洁净优先、系统集成、验证为本”的理念展开，具体流程可分为以下阶段：

半导体厂洁净车间建设工程

一、项目规划与定义

这一阶段是项目的基础，需明确各项核心要素，为后续工作奠定方向。

• 需求分析：确定产品相关参数（如晶圆尺寸、工艺节点）、产能目标、洁净度等级（ISO 1-5级），以及特殊环境要求（温湿度控制、防微振、防静电、电磁屏蔽等）。

• 选址评估：综合考量地质条件、交通便利性、基础设施配套（电力、超纯水、气体供应、废水处理能力）、环境风险、扩展空间及政策法规等因素。

• 可行性研究：从技术可行性、经济性（投资估算、回报周期）、风险评估等方面进行分析，判断项目是否具备实施条件。

• 项目团队组建：集结业主、项目管理公司、设计院（涵盖建筑、工艺、机电、洁净等专业）、专业顾问（洁净室、微振动、EMC等领域）及未来运营团队代表。

• 概念设计：完成初步总平布局、建筑形态规划、核心工艺流程布局、主要机电系统框架设计及洁净室分区概念规划。

• 制定项目主计划：明确项目目标、关键里程碑、预算框架及关键路径。

二、详细设计

在规划基础上，对各系统及结构进行具体设计，确保满足生产及洁净要求。

• 围护结构与材料：设计墙体（彩钢板/不锈钢板）、天花（格栅/盲板+FFU）、高架地板（确定材质、承重、开孔率）、门窗（保证气密性）；材料选择需遵循不产尘、不积尘、易清洁、耐腐蚀、防静电（如地板、墙面、工作服）的原则。

• 专项设计：包括气流组织设计（单向流、非单向流区域规划）、照明设计（高照度、防眩光、嵌入式洁净灯具）、防静电设计（地面、墙面导静电措施及等电位连接）。

• 机电系统设计：涵盖暖通空调、超纯水系统（多级预处理、反渗透等工艺及循环管道系统）、工艺冷却水系统、大宗气体与特种气体系统、真空系统、化学品供应与分配系统、排气与尾气处理系统、电力系统（含应急电源）、楼宇自动化系统、消防系统及给排水系统等。

• 核心系统与关键参数：主流采用大规模FFU+高架地板/盲板+MAU新风机组+干盘管方案，需精确控制温度（±0.1°C）、湿度（±1-2%RH）、压差梯度、换气次数等参数；过滤系统采用多级过滤，末端过滤器位于FFU或高效送风口。

• 建筑与结构设计：满足大跨度、大荷载要求，预留设备搬入路径，考虑特殊结构（防微振台、高架地板、技术夹层）。

• 工艺设计：确定设备布局、物料流、人员流、废物流，优化洁净室空间利用和效率。

• 审查与批准：各专业设计图纸、规格书需经业主、顾问及相关政府部门严格审查批准。

三、采购与施工准备

为施工阶段做好物资和方案准备，保障施工顺利进行。

• 长周期设备采购：提前订购关键设备，如冷水机组、变压器、空压机、大宗气体储罐等。

• 招标与设计深化：进行施工总包/分包招标，选择有半导体厂房建设经验的承包商；利用BIM进行各专业碰撞检查和管线综合优化。

• 施工组织设计：制定详细的施工计划、物流方案（尤其是大型设备搬入）、安全计划、质量计划及洁净控制计划；同时完成场地平整和临时设施搭建。

四、土建施工

搭建厂房主体结构，为后续机电安装和洁净室装修提供基础。

• 开展基础工程（重点关注防微振基础）、主体结构施工（钢结构/钢筋混凝土）、屋面工程及外围护结构施工（幕墙/砌体）。

• 施工中需注意结构荷载预留、设备基础预埋及大型设备搬入通道预留。

五、机电安装与洁净室装修施工

这是项目的核心实施阶段，直接影响洁净室性能。

• 洁净室装修：搭建围护结构（彩钢板墙体、天花吊顶）、安装高架地板、FFU单元、照明及应急设备、铺设防静电地板/涂层、安装气密门和传递窗。

• 机电设备安装：先进行主干管网安装（风管、水管、工艺管道），再安装HVAC主机、水泵、空压机等设备；在夹层/技术夹道内安装管道、桥架，预留末端接口至洁净室，并在洁净室内安装相关末端设备。

• 洁净管制：此阶段开始实施严格的洁净管制措施，如人员培训、物料清洁、分区管理、负压缓冲等，防止污染已完成区域。

六、系统测试、调试与平衡

确保各系统按设计参数稳定运行。

• 对HVAC系统（风量平衡、温湿度调试等）、水系统（流量、压力等调试）、气体系统（纯度、压力等测试）、超纯水系统（水质达标调试）、控制系统（逻辑测试、联锁测试）等进行测试调试；同时进行管道压力测试、风管漏风测试、电路测试等。

• 开展单机测试（确保设备单独运行正常）和系统调试（保证系统整体稳定运行）。

七、洁净室性能测试与认证

验证洁净室是否达到设计标准和使用要求。

• 测试项目包括悬浮粒子计数（核心指标）、风速及均匀性、风量及换气次数、压差、温湿度均匀性及稳定性、照度、噪声、自净时间、气流流型可视化、防静电性能及过滤器泄漏等。

• 分别在空态/静态（无设备和人员）和动态（有设备和模拟操作）下进行测试，最终由独立第三方机构根据ISO 14644等标准出具认证报告。

八、工艺设备搬入与安装

将工艺设备引入洁净室并完成安装连接。

• 制定详细设备搬入计划（路线、时间、洁净包装拆除程序），在指定缓冲区进行设备开箱、检查和清洁，然后完成设备定位、调平及与厂务系统（电、水、气等）的Hook-Up连接，并进行设备功能测试。

九、综合验证与试生产

检验整个工厂系统的协同运行能力。

• 进行系统联调，验证工艺设备与厂务支持系统的协同性；通过实际或测试晶圆运行工艺，验证设备性能及厂务系统供应的稳定性、纯度和可靠性；逐步增加生产批次，验证产能目标；同时验证操作规程的有效性。

十、最终验收与移交

项目完成并正式交付使用。

• 审查所有测试、调试、验证报告，移交竣工图纸和操作维护手册，确保操作和维护人员培训完成，确认工厂达到合同规定的性能指标和产能目标后，由业主正式签字验收。

综上，电子半导体厂洁净车间建设是一项复杂而系统的工程，每个环节都至关重要。在整个流程中，需始终注重质量管理、安全管理、洁净度控制、变更管理、沟通协调和文档管理，以保障项目的专业性和严谨性，确保电子半导体厂及洁净室满足生产需求。只有严格按照建设流程，精心规划、设计与施工，才能打造出符合生产要求的高质量洁净车间，为电子半导体产业发展提供坚实保障。