上海金科：半導(dǎo)體無塵室Cleanroom的功用，及其級別、要求，和控制方法

本篇文章是由上海金科過濾器材有限公司給大家講解下半導(dǎo)體無塵室Cleanroom的功用，及其級別、要求，和控制方法

2024-04-23 09:54:54上海金科838

本篇文章是由上海金科過濾器材有限公司給大家講解下半導(dǎo)體無塵室Cleanroom的功用，及其級別、要求，和控制方法

無塵室，或者叫潔凈室，是為電子元件制造而設(shè)計(jì)的無塵、無菌的空間環(huán)境。特別是半導(dǎo)體制造，對空氣質(zhì)量、溫度、濕度和其他環(huán)境因素都非常的敏感，需要最大限度清潔的設(shè)施。在生產(chǎn)微處理器、存儲(chǔ)芯片和其他電子元件時(shí)，潔凈室環(huán)境在可靠性和性能方面起著關(guān)鍵作用。潔凈室的受控條件使光刻、蝕刻和沉積的復(fù)雜過程得以實(shí)現(xiàn)，是電子工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，千萬不可輕視。

潔凈室的目標(biāo)是盡量減少污染物，如灰塵、顆粒和空氣中的微生物，因?yàn)檫@些會(huì)對半導(dǎo)體器件的精度和功能產(chǎn)生不利影響。

潔凈室通常具有先進(jìn)的空氣過濾系統(tǒng)，人員的專用服裝，以及嚴(yán)格的進(jìn)出規(guī)程。

潔凈室的級別

根據(jù)潔凈室的潔凈程度可以對潔凈室進(jìn)行分類。潔凈度標(biāo)準(zhǔn)指定的是，每立方米空氣中的不同的尺寸范圍的顆粒數(shù)量。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(lSO)已經(jīng)建立了潔凈室分類的標(biāo)準(zhǔn)，通過顆粒濃度水平來確定類別。定義了從0.1 -5微米(μ m)大小的顆粒允許數(shù)量。

另一種習(xí)慣的無塵室標(biāo)稱方式，是針對0.5um的顆粒的允許量，稱作10萬級，萬級，千級，百級等無塵室。參見上表。

ISO 1是“最干凈”的類別，而ISO 9是“最臟”的類別。ISO 5和ISO 6潔凈室是半導(dǎo)體制造工業(yè)中使用最普遍的潔凈室類型。

潔凈室的功效

無塵室的設(shè)計(jì)和建造是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)錢的工作，然而無塵室的許多優(yōu)點(diǎn)使它的花費(fèi)收益顯著：

提高產(chǎn)能: 潔凈室可以通過減少污染來提高集成電路產(chǎn)能。
減少缺陷: 通過減少lC中的缺陷數(shù)量，潔凈室有助于生產(chǎn)更高質(zhì)量的產(chǎn)品。
增強(qiáng)功能: 減少污染的影響，潔凈室可以幫助IC具備更強(qiáng)的功能。

無塵室的要求和控制方法

為了制造最高質(zhì)量的芯片，潔凈室需要滿足以下這些重要的要求:

空氣中的粒子濃度——潔凈室必須沒有空氣中的顆粒物。允許存在的顆粒物要小于0.5um，或每立方米空氣中存在的顆粒數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)。具體標(biāo)準(zhǔn)見前文表格。

無塵室通常使用過濾網(wǎng)對空氣進(jìn)行過濾。根據(jù)無塵室的級別要求，可以選擇不同規(guī)格的過濾網(wǎng)，過濾后的空氣才可進(jìn)行無塵室。過濾網(wǎng)通常安裝在無塵室頂部，潔凈空氣從頂部注入。無塵室底部設(shè)置出口，保證空氣流通。低級別的無塵室，出口可以設(shè)置在墻面底部，高級別的無塵室，出口設(shè)置在地面，保證空氣垂直流通。

為了防止外界未清潔空氣的自然流入，無塵室空氣通常要增大空氣壓力。

溫度控制——應(yīng)該精確控制溫度。通常溫度應(yīng)在20oC±1。級別低的無塵室可以適當(dāng)放寬。

濕度控制——潔凈室溫度通常應(yīng)控制在40% + 60% RH之間。

注入無塵室的空氣，不但要經(jīng)常過濾系統(tǒng)，還需要經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng)，濕度控制系統(tǒng)（干燥或加濕），來達(dá)到以上這些指標(biāo)。

空氣速度——適當(dāng)?shù)目諝庋h(huán)對清除顆粒和污染物至關(guān)重要，空氣速度大約為為20-50英尺/分鐘。

ESD控制——實(shí)施ESD控制是必須的。這樣做是為了保護(hù)敏感半導(dǎo)體元件。

人員的控制——人員的進(jìn)出會(huì)帶進(jìn)污染源，所以人員必須穿防護(hù)服。將普通衣物和身體上的灰塵和其他污染物隔離。進(jìn)入前也必須進(jìn)行風(fēng)淋，去除大部分污染源。

人員在接觸零件時(shí)，也必須戴手套，防止汗?jié)n對零件和設(shè)備表面的污染。

不同級別的無塵室對人員控制和防護(hù)服的要求差別比較大，在此處不能用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)做出技術(shù)性限制，具體操作時(shí)必須按現(xiàn)場相關(guān)要求進(jìn)行。

物料的控制——物料也可能是無塵室污染的重要來源，而且最容易被忽視。

進(jìn)入無塵室的物料自身也必須符合無塵條件。如果不符合，必須進(jìn)行清潔，不同級別的無塵室對清潔的要求不盡相同，級別越高的無塵室，清潔要求越高。清潔后還需要經(jīng)過一些時(shí)間的靜置等待，才能進(jìn)入無塵室。

流出無塵室的物料，也必須做無塵包裝，防止與外界不清潔空氣的接觸。

無塵室內(nèi)所用到的工具、設(shè)備等器材，進(jìn)入無塵室前，也必須進(jìn)行清潔和靜置

以上就是上海金科對半導(dǎo)體無塵室Cleanroom的功用，及其級別、要求，和控制方法詳解希望可以幫助到大家。上海金科過濾器材有限公司是國內(nèi)微孔膜過濾行業(yè)率領(lǐng)者。是1990年由國家醫(yī)藥管理局立項(xiàng)，經(jīng)國家計(jì)委批準(zhǔn),從美國格爾曼科學(xué)公司（Gelman Sciences Inc）全套引進(jìn)世界先進(jìn)的微孔膜過濾器制造技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備及質(zhì)量檢測儀器進(jìn)行生產(chǎn)制造及檢驗(yàn)的高新企業(yè)。

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