关于电子半导体厂房（通常称为“晶圆厂”或“Fab”）的建设标准，这是一个极其复杂和严格的领域。它不仅仅是普通的工业建筑，而是

一个集成了最高标准在洁净度、振动控制、温湿度稳定、电磁干扰防护等多个方面的尖端设施。

以下将系统性地阐述电子半导体厂房建设的核心标准和关键考量因素。

一、核心标准体系

电子半导体厂房的建设通常遵循以下几类国际和国内标准：

国际标准：

ISO 14644（洁净室及相关受控环境）： 这是最核心的系列标准，定义了空气洁净度等级（如ISO Class 1-9）、测试方法、运行标准等。

半导体厂房的核心生产区（光刻区）通常要求 ISO Class 1-3（相当于旧标准的Class 1-10）。

SEMI Standards： 由国际半导体产业协会制定，是半导体设备和设施领域的行业圣经。例如：

SEMI S2： 环保、健康与安全指南。

SEMI S6： 废气系统设计指南。

SEMI S8： 人身安全系统指南。

SEMI F5： 晶圆厂自动化系统指南。

NEBS（网络设备构建系统）： 对于数据中心和通信相关区域，会参考此标准。

ASHRAE（美国采暖、制冷与空调工程师学会）： 提供暖通空调设计的指导。

中国国家标准（GB）：

GB 50472《电子工业洁净厂房设计规范》： 这是中国电子行业洁净厂房设计的根本大法，详细规定了选址、建筑结构、空气净化、

给排水、电气、气体化学品系统等所有方面的要求。

GB 50073《洁净厂房设计规范》： 更通用的洁净厂房设计规范，与GB 50472结合使用。

GB 50174《数据中心设计规范》： 适用于厂房内的数据中心和计算机房。

其他相关标准：如消防、节能、环保、抗震等领域的国家标准。

二、关键设计建设要素与标准详解

1. 洁净室系统

空气洁净度： 如前所述，核心区域需达到ISO Class 1-3。这意味着每立方米空气中≥0.1μm的微粒数量要控制在极低水平

（如ISO 1级要求≤10个）。

温湿度控制：

温度： 控制精度通常为 ±0.1°C 到 ±0.5°C。稳定性是关键，因为温度波动会影响光刻胶的粘度和刻蚀速率。

湿度： 控制精度通常为 ±1% 到 ±5% RH。过高的湿度会导致金属腐蚀，过低则易产生静电。

气压控制： 采用正压梯度设计，从最洁净的区域（如光刻区）到次洁净区（如工艺走廊）、再到更衣区，气压逐级降低，

防止外部污染物侵入。

气流组织： 采用垂直层流（FFU） 或高架地板送风，确保洁净空气能以均匀的速度（约0.3-0.5m/s）覆盖整个工作区，迅速带走污染物。

2. 振动与微振动控制

标准： 通常要求振动速度在 1-25 µm/s 之间，甚至更低，具体取决于设备的敏感度（如EUV光刻机对振动要求极为苛刻）。

措施：

选址远离铁路、高速公路等振源。

采用独立的大质量筏板基础，与厂房其他结构隔离。

对振动的设备（如泵、风机）采用弹簧减振器或空气弹簧隔振。

核心设备区域设置“浮筑地板”。

3. 自动化物料传输系统（AMHS）

标准：遵循SEMI E82（AMHS）等相关标准。

系统包括：天车（OHT）、空中穿梭车（OHS）、传送带、自动导引车（AGV） 等，实现晶圆盒在设备间、仓库与生产线之间的

全自动传输，减少人为污染和错误。

4. 超纯水系统

标准： 电阻率需达到 18.2 MΩ·cm（25°C）。

工艺： 经过多级处理，包括反渗透（RO）、电去离子（EDI）、紫外线杀菌、终端过滤等，确保水中颗粒、细菌、总有机碳

（TOC）和离子含量降至ppt（万亿分之一）级别。

5. 工艺气体与化学品系统

特种气体：

纯度： 达到 99.999%（5N）至 99.9999999%（9N） 级别。

安全： 对于剧毒、易燃、腐蚀性气体（如SiH4, PH3, Cl2），需采用双套管、负压排气、VMB/VMP 和气体侦测系统。

大宗气体： 如氮气（N2）、氧气（O2）、氩气（Ar）等，通常由现场制氮设备或液氮储罐供应。

化学品供应： 采用中央供应系统，通过高纯管路将酸、碱、溶剂等输送到各个机台，确保纯度和供应安全。

6. 电气与控制系统

供电可靠性： 采用双路独立市电供电，并配备大容量不间断电源（UPS） 和柴油发电机组，确保毫秒级切换，任何情况下不断电。

防静电： 地板、工作台面等均采用防静电材料，接地系统完善。

Building Management System（BMS）/Facility Monitoring System（FMS）： 集成所有厂务设施（HVAC、纯水、气体、电力）

的监控，实现自动化、智能化运行和报警。

7. 结构设计与荷载

层高与荷载： 由于需要布置大量的架空地板和下夹层（用于布设管道、线缆），层高通常很高（可达10米以上）。活荷载设计需

考虑重型生产设备（如光刻机重达数十吨）和AMHS系统，通常在 1000 kg/m² 到 1500 kg/m² 以上。

抗震设计： 根据所在地的抗震设防烈度进行专门设计，确保在地震时核心设备和建筑结构的安全。

8. 消防与安全

消防系统： 除了常规的喷淋系统，在电气设备间、数据中心等区域会采用洁净气体灭火系统（如FM200、Novec 1230），避免水渍损坏设备。

应急系统： 完备的应急照明、疏散指示和人身安全系统（如毒气报警后的紧急喷淋和洗眼器）。

三、建设流程概述

规划与可行性研究

概念设计与基础设计

详细设计

选址与土建施工

设施安装（MEP - 机械、电气、管道）

洁净室装修与设备搬入

测试、调整与平衡（TAB）

认证与验证（IQ/OQ/PQ）

试生产与量产

总结

电子半导体厂房是技术密集型和资本密集型的超级工程，其建设标准是一个动态发展的、极其严苛的体系。它不仅关乎建筑的坚固，更

关乎内部环境的“极致纯净”与“超稳定”。随着制程工艺向3nm、2nm及更先进节点发展，对厂房环境控制的要求只会越来越高。

因此，在项目启动之初，就必须由经验丰富的设计、施工和管理团队，严格遵循并超越上述标准，才能确保最终建成的厂房能够支撑

起先进芯片的稳定、高效和规模化生产。