半導(dǎo)體制造技術(shù)：制造環(huán)境-潔凈室

Chapter2

ManufacturingEnvironment

-IntroductiontotheCleanroom

(制造環(huán)境-介紹潔凈室)Cleanroom(超凈間)Acleanroomisanenvironment,typicallyusedinmanufacturingorscientificresearch,thathasalowlevelofenvironmentalpollutantssuchasdust,airbornemicrobes,aerosolparticlesandchemicalvapors.（超凈間，通常使用在制造或科學(xué)研究中，具有低水平的環(huán)境污染物，如灰塵，空氣傳播的微生物，氣溶膠粒子和化學(xué)蒸氣）ThefeaturesizeofamodernDRAM:33nm.（DRAM：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，最為常見(jiàn)的系統(tǒng)內(nèi)存）Thesizeofadust:0.1micron~10micron（微米）Theairenteringacleanroomfromoutsideisfilteredtoexcludedust,andtheairinsideisconstantlyrecirculatedthroughhigh-efficiencyparticulateair(HEPA)and/orultra-lowpenetrationair(ULPA)filterstoremoveinternallygeneratedcontaminants.

輸入潔凈室的空氣來(lái)自外部，被過(guò)濾以排除粉塵，內(nèi)部空氣是通過(guò)高效微?？諝猓℉EPA）不斷再循環(huán)和/或超低穿透空氣（ULPA）過(guò)濾器，以除去內(nèi)部產(chǎn)生的污染物"TurbulentCleanroom"“LaminarflowCleanroom"Whatisthebiggestcontaminationsource?

（誰(shuí)是最大的污染源）發(fā)塵量超凈間內(nèi)的發(fā)塵量，來(lái)自設(shè)備的可考慮通過(guò)局部排風(fēng)排除，不流入室內(nèi)；產(chǎn)品，材料等在運(yùn)送過(guò)程中的發(fā)塵與人體發(fā)塵量相比，一般極小，可忽略；由于金屬半壁（彩鋼夾心板）的應(yīng)用來(lái)自建筑表面的發(fā)塵也很少，一般占10%以下，發(fā)塵主要來(lái)自人，占90%左右。在人的發(fā)塵量上，由于服裝材料和樣式的改進(jìn)，發(fā)塵絕對(duì)量也不斷減少。A、材質(zhì)：棉質(zhì)發(fā)塵量最大，以下依次為棉、的確良、去靜電純滌綸、尼龍。B、樣式：大掛式發(fā)塵量最大，上下分裝型次之，全罩型最少；C、活動(dòng)：動(dòng)作時(shí)的發(fā)塵量一般達(dá)到靜止時(shí)間3-7倍；D、清洗：用溶劑洗滌的發(fā)塵量降至用一般水清洗的五分之一。室內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)表面發(fā)塵量，以地面為準(zhǔn)，大約相應(yīng)8平方米地面時(shí)的表面發(fā)塵量與一個(gè)靜止的人的發(fā)塵量相當(dāng)。發(fā)菌量（１）超凈間內(nèi)當(dāng)工作人員穿無(wú)菌服時(shí)：靜止時(shí)的發(fā)菌量一般為10-300個(gè)/min.人;軀體一般活動(dòng)時(shí)的發(fā)菌量為150-1000個(gè)/min.人（２噴嚏一次一般為4000~62000個(gè)/min.人（３）穿平常衣服時(shí)發(fā)菌量3300~62000個(gè)/min.人（４）無(wú)口罩發(fā)菌量:有口罩發(fā)菌量1:7~1:14（５）發(fā)菌量：發(fā)塵量1:500~1:1000（６）手術(shù)中人員發(fā)菌量878個(gè)/min.人Airborneparticulatesize

（空氣中的顆粒大?。〤leanroomclassifications

（超凈間分類）

USFEDSTD209Ecleanroomstandards（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）Classmaximumparticles/ft3ISO

equivalent≥0.1

μm≥0.2

μm≥0.3

μm≥0.5

μm≥5

μm1357.5310.007ISO3103507530100.07ISO41003,5007503001000.7ISO51,00035,0007,50030001,0007ISO610,000350,00075,00030,00010,00070ISO7100,0003.5×106750,000300,000100,000700ISO8

MostlyUsed!（≥0.5

μm那一列是最常用的）增加公制單位的

USFEDSTD209EcleanroomstandardsISO14644-1cleanroomstandards（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)）Classmaximumparticles/m3FEDSTD209E

equivalent≥0.1

μm≥0.2

μm≥0.3

μm≥0.5

μm≥1

μm≥5

μmISO1102.371.020.350.0830.0029ISO210023.710.23.50.830.029ISO31,000237102358.30.29Class1ISO410,0002,3701,020352832.9Class10ISO5100,00023,70010,2003,52083229Class100ISO61.0×106237,000102,00035,2008,320293Class1,000ISO71.0×1072.37×1061,020,000352,00083,2002,930Class10,000ISO81.0×1082.37×1071.02×1073,520,000832,00029,300Class100,000ISO91.0×1092.37×1081.02×10835,200,0008,320,000293,000RoomairOK!Youmayworklikethis!BeforeEnteringaCleanroomUnderstandthepurposeofcleanroomprotocol（規(guī)范）Knowwhatclass（）類型ofcleanroomyou'reenteringShowerinthemorning（洗干凈！hiahia~~）Donotwearcosmetics（化妝品）,hairspray（發(fā)膠）,perfumes（香水）,orcolognesintoacleanroomWearappropriateattire（服裝）underyourcleanroomgarb（外衣）Cleanorchangeyourshoesonthewayin（注意是在路上換，不是進(jìn)去換）Stowpersonalitemsyouwon'tbetakingintothecleanroom（再仔細(xì)檢查一下，我擦，真矯情）Discard（丟掉）candy,gum,oranythingelseinyourmouth（就是嘴里別吃東西）Putonyourcleanroomgearinthecorrectorder（以正確的順序打開(kāi)超凈間開(kāi)關(guān)）Actasifyouarenowasurgeon:don'ttouchanythinguntilyouareinPassthroughtheairshowerAwaferhandler.KeepcleanroomprotocolinmindwheneveryouworkwithinacleanroomAdditionalKnowledge:PM2.5

（額外知識(shí)，PM2.5）particulatematter

(PM)-aretinypiecesofsolidorliquidmatterassociatedwiththeEarth'satmosphere.（與地球的大氣層相關(guān)的小塊的固體或液體物質(zhì)）。Subtypesofatmosphericparticlematterincludesuspendedparticulatematter(SPM)大氣顆粒物亞型包括懸浮顆粒物（SPM）,respirablesuspendedparticle（可吸入懸浮顆粒）(RSP;particleswithdiameterof10micrometresorless),fineparticles（細(xì)顆粒）(diameterof2.5micrometresorless,ultrafineparticles（超細(xì)顆粒）,andsoot（煙煤）.UltrapureWater（超純水）Severalcharacteristicrequirementsthatareimportanttoeveryend-userofUPW:（幾個(gè)要求）Bacterialproliferation（細(xì)菌繁殖）Particulates（顆粒）Organiccontaminants,typicallymeasuredastotalorganicortotaloxidizablecarbon(TOC)（有機(jī)污染物，通常測(cè)量為總有機(jī)或總可氧化的碳（TOC））Metalliccontaminants（金屬污染物）Anioniccontaminants（陰離子污染物）Resistance>10MΩ·cmat25oC（電阻）Purificationprocess（凈化過(guò)程）grossfiltrationforlargeparticulates,（對(duì)大顆粒的總體過(guò)濾）carbonfiltration,（碳過(guò)濾）watersoftening,（水軟化）reverseosmosis,（反滲透，用到半透膜）exposuretoultraviolet(UV)lightforTOCand/orbacterialstaticcontrol,（暴露于紫外線（UV）光進(jìn)行TOC和/或細(xì)菌的靜態(tài)控制）polishingusingeitherionexchangeresins（用任一離子交換樹(shù)脂拋光）finallyfiltrationorultrafiltration（最后過(guò)濾或超濾）Purificationprocess中國(guó)國(guó)家電子超純水規(guī)格

GB/T1146.1-1997級(jí)別

指標(biāo)

EW-IEW-II電阻率MΩ.cm（25℃）18以上（95%時(shí)間）不低于1715（95%時(shí)間）不低于13硅≤μg/l210>1μM微粒數(shù)≤個(gè)/ml0.15細(xì)菌個(gè)數(shù)≤個(gè)/ml0.010.1銅≤μg/l0.21鋅≤μg/l0.21鎳≤μg/l0.11鈉≤μg/l0.52鉀≤μg/l0.52氯≤μg/l11硝酸根≤μg/l11磷酸根≤μg/l11硫酸根≤μg/l11總有機(jī)碳≤μg/l20100UltrapureGas（超純氣體）Purification>99.9999%（純度）Commonlyused（常用的是）：O2、N2、H2

&ArFurtherpurifiedbeforeuse.（使用前凈化）GradesofChemicals（化學(xué)品等級(jí)）

CP(ChemicallyPure)化學(xué)純?cè)噭〢R(AnalyticalReagent分析純