《洁净室介绍》PPT课件.ppt

什么是洁净室 洁净室Cleanroom 空气悬浮粒子浓度受控的房间 它的建造和使用应减少室内诱入 产生滞留粒子 室内其它有关参数如温度 湿度 压力等按要求进行控制 摘自GB50073 2001 洁净厂房设计规范 由于半导体工业所制作的集成电路元件尺寸越来越小 在一块小小的芯片上 整合了许许多多的元器件 因此在制造的过程中就必须防止外界杂质污染源 包括尘埃 金属离子 各类有机物等 因为这些污染源可以造成元器件性能的劣化及产品成品率和可靠性的降低 所以制造集成电路必须在洁净的环境中进行 以尽量将污染源和硅片隔离 背景 半导体工厂洁净室示意图 5 2 m 5 2 m 4 8 m 5 5 m 1 3 10m 33ft 10m 33ft 72m 236 2ft 0 0m 22m 74ft 楼梯间 回风 Cl 100 turbulent 回风区 工艺真空管路 补充气体 工艺原料供应主管路 洗涤塔 排风扇 工艺原料主供应系统 Level1 Lower Subfab Level2 Level3 排风扇 钢结构 微环境 Class1 SMIF 静压箱 水泥覆盖防水保温镀锌浪板 独立过滤风扇 天花吊顶系统 高架地板 架子格 钢结构 特殊气体气柜 无尘电梯 人员操作区 Class100 洁净室的空调系统及其气流组织形式 利用风管上送侧排为非单向流洁净室易控制大范围的空气流动 利用风管和地板上送下回为混合流洁净室适合有较高洁净度和较大热负荷要求的洁净室但必须确保架空地板高度 利用FFU和地板上送下回易形成垂直单向流适合有较高洁净度要求的洁净室但必须确保架空地板高度 直接利用空调箱侧送侧回不能形成同一方向气流 是乱流适合洁净度要求不高的洁净室 洁净室的构造是怎样的 洁净室的洁净度是如何确定的 1立方英尺为单位空间直径0 5微米的尘埃粒子为比较标准 Class1 大于0 5微米的粒子少于1个Class10 大于0 5微米的粒子少于10个Class100 大于0 5微米的粒子少于100个Class1000 大于0 5微米的粒子少于1000个Class10000 大于0 5微米的粒子少于10000个 在太平洋中游弋的一条鲣鱼 在某一次研讨会上 讲师说到净化厂房的净化度时 举了 在太平洋中游弋的一条鱼 的例子来比喻 浮游在空气中的灰尘 其寓意是要让大家亲身感觉到半导体洁净室方面的那种极其洁净的程度 那么 不妨以ISO1级的洁净度为例来计算一下就知道了 洁净度1级的上限是1m3空气中0 1 m粒子 10个 即浮游粒子在空气中的体积比为5 24 1 1021 根据世界地理知识 可查到太平洋的面积为16500万km2 平均深度为4282m 体积为70700万km3 因此 如果用与ISO1级洁净度相同的粒子比例进行换算 70700万km3的5 24 10 21仅3 7 3 7 也就大约相当于一条鲣鱼的体积 如果 我们把自己置身于微米世界之中 我想大家就不难亲身感受到在世界第一大洋 太平洋中游弋的一条鲣鱼 是一种什么样的感觉了吧 尘埃粒子直径的示意图 尘埃粒直径 单位 m 洁净室的洁净度是如何维持的 HEPAFilter高效过滤器 HighEfficiencyParticulateAirFilter ULPAFilter高效过滤器 UltraLowPenetrationAirFilter 灰尘是如何去除的呢 过滤器去除灰尘的效率如何呢 举例 灰尘又是如何产生的呢 摘自GB50073 2001 洁净厂房设计规范 洁净室的四原则 1 增大换气次数2 设备发尘部位应有排气3 室内的气流形式应使得灰尘难以在产品上附着 1 过滤器本身及外框无漏风2 洁净室需保持一定的正压3 作业人员需穿洁净服并经风淋4 带入的工具 材料等必须擦洗干净 1 正确穿着洁净服2 不使用容易发尘的物品及材料3 减少不必要的人员走动4 不用的物品严禁带入 1 清扫作业不留死角 特别是不易清扫的角落和设备周围2 尽量减少风管 配管暴露于洁净室内3 实施标准化的清扫作业 除了灰尘还要防止什么呢 酸 碱 SOX NH3 HCl HF等有机物 VOC DBP等掺杂物 P B等金属物 Al Cu W等 这些化学物质有什么危害呢 化学物质又是如何产生的呢 知道洁净室内为什么要随手关门的道理了吗 Stepper区 GigaSorb碱 有机 碱 有机 CVD区 低硼ULPA CVD HSG 区 GigaSorb酸 碱 有机 碱 有机 酸 Stepper区 GigaSorb碱 有机 有机 有机 化学物质是如何去除的呢 化学物质去除的效率如何呢 活性炭 化学过滤器 活性炭是如何吸附化学物质的呢 活性炭的小孔组织有非常大量的内表面 约1000M2 g吸附发生在活性炭的内表面被吸附的化学分子通过扩散进入活性炭庞大的小孔组织 抵达微孔 碰撞发生在微孔表面 活性炭通过它的弱吸引力有效地抓住化学分子 物理吸附活性炭表面和分子间的相互作用是较弱的 不可能留住较轻的不稳定化学分子使用精制活性炭 酸 碱 有机 来对应不同的化学气体分子 化学吸附 化学过滤器和FFU的HEPA ULPA的安装关系举例 有了HEPA ULPA 还要进行新风的空气净化 湿度控制 等湿升温 冬季工况 等焓加湿 冷却除湿 等湿升温 等焓加湿 夏季工况 冷却除湿 等湿升温 洁净室的温度是如何控制的 CoolingUnit干冷盘管干冷盘管温差小 温度分布均匀 控制精度高主要用于小范围作业室的温度控制 AirHandlingUnit空调机自带循环风机 可处理风量较大主要用于较大范围用力室的温度控制 洁净室的热负荷从哪里来 洁净室为什么还要控制压差 洁净室的压差就是使洁净室与周围的空间必须维持一定的静压差 洁净度不同的洁净室之间 或洁净室与一般房间之间保持适当的压差值 其目的是为了保证在洁净度等级低的区域其洁净度遭受破坏时 洁净度等级高的区域可以免受邻室的污染 知道了吗 洁净室内为什么要随手关门 不同洁净等级的洁净室之间应维持不小于5Pa的压差 级别高的区域为正压 洁净区与非洁净区之间也应维持不小于5Pa的压差 洁净区与室外也应维持不小于10Pa的压差 HHNEC洁净室的断面示意图 自动洗手装置 Airshower风淋室 Cleanbench洁净工作台 Cleanbooth层流罩 Passbox传递窗 洁净室配套设施 净化设施 洁净室配套设施 高灵敏度烟感探测器 洁净室配套设施 紧急排气 烟系统 作业室 用力室 用力室 Fab Sub Fab 设备冷却水系统构成图 泵 板式热交 水过滤器 PCW水箱 冷冻水系统 型号 Trane数量 台 冷量参数 出水温度 回水温度 冷冻水系统构成图 至用户 送水 自用户 回水