在半导体代工厂中,洁净室系统为整条生产线提供洁净的环境,是硅芯片赖以生产加工最基本的条件。洁净室,是指将一定空间范围内的空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除,并将室内的温湿度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一特定需求范围内。因此洁净室系统的运行状态对硅芯片品质和良率的影响举足轻重。本文是通过作者参加的建厂和正常运行管理期间的洁净室系统工作经验,并结合国内外半导体代工厂业者的经验和教训,对洁净室系统的工程设计、建造及运行管理方面进行典型案例的分析,尤其针对工程设计、管理以及在运行过程中的常见的典型问题,给出了较为全面的问题分析和对策。本论文首先从半导体代工厂的洁净室系统的组成、分类和工作原理进行全面系统的阐述,针对不同的洁净度、温湿度要求,进行洁净室系统的选型和设计规划,并对洁净室系统的监控和管理进行了分类研究。紧接着本文着重针对空气分子污染(AMC)和温湿度异常波动两类运行中的典型问题进行了深入的探究,然后给予系统思考的思路及有效对策。本人的主要研究结果如下:第一,对于半导体代工厂的洁净室,设计规划至关重要,因此在设计阶段应考虑怎样可以既节能环保又经济实用。第二,当前半导体制程技术发展迅猛,芯片线宽已经进入纳米级,因此半导体洁净室内AMC的控制愈显重要。在AMC的控制中的首要步骤是通过监测分析,识别污染的来源和通过调整材料和工艺流程以去除污染物。同时在新风、循环风以及机台侧考虑安装合适的化学过滤器,来保护生产环境。第三,对于洁净室内某区域温湿度异常波动,需要巧妙运用在线检测的数据,去系统分析任何一次超出控制的异常情况,找到引起温湿度异常波动的真实原因,从而找到有效的对策以避免问题的再次发生。最后对整个半导体代工业的洁净室技术的现状和新技术进行总结和比较,并展望本行业将来的发展趋势。