潔凈室主要之作用在于控制產(chǎn)品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產(chǎn)品能在一個良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造,此空間我們稱之為潔凈室。按照國際慣例,無塵凈化級別主要是根據(jù)每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標準的粒子數(shù)量來規(guī)定。也就是說所謂無塵并非沒有一點灰塵,而是控制在一個非常微量的單位上。當然這個標準中符合灰塵標準的顆粒相對于我們常見的灰塵已經(jīng)是小的微乎其微,但是對于光學構造而言,哪怕是一點點的灰塵都會產(chǎn)生非常大的負面影響,所以在光學構造產(chǎn)品的生產(chǎn)上,無塵是必然的要求。
每立方米將小于0.3微米粒徑的微塵數(shù)量控制在3500個以下,就達到了國際無塵標準的A級。應用在芯片級生產(chǎn)加工的無塵標準對于灰塵的要求高于A級,這樣的高標主要被應用在一些等級較高芯片生產(chǎn)上。微塵數(shù)量被嚴格控制在每立方米1000個以內,這也就是業(yè)內俗稱的1K級別。
潔凈室狀態(tài)有以下三個:
空氣潔凈室:已經(jīng)建造完成并可以投入使用的潔凈室(設施)。它具備所有有關的服務和功能。但是,在設施內沒有操作人員操作的設備。
靜態(tài)潔凈室:各種功能完備、設定安裝妥當,可以按照設定使用或正在使用的潔凈室(設施),但是設施內沒有操作人員。
動態(tài)潔凈室:處于正常使用的潔凈室,服務功能完善,有設備和人員;如果需要,可從事正常的工作。
層流式
(Laminar)
層流式空氣氣流運動成一均勻之直線形,空氣由覆蓋率之過濾器進入室內,并由高架地板或兩側隔墻板回風,此型式適用于潔凈室等級需定較高之環(huán)境使用,一般其潔凈室等級為Class 1~100。其型式可分為二種:
(1)水平層流式:水平式空氣自過濾器單方向吹出,由對邊墻壁之回風系統(tǒng)回風,塵埃隨風向排出室外,一般在下流側污染較嚴重。
優(yōu)點:構造簡單,運轉后短時間內即可變成穩(wěn)定。
缺點:建造費用比亂流式高,室內空間不易擴充。
(2)垂直層流式:房間天花板完全以ULPA過濾器覆蓋,空氣由上往下吹,可得較高之潔凈度,在制程中或工作人員所產(chǎn)生的塵??煽焖倥懦鍪彝舛粫绊懫渌ぷ鲄^(qū)域。
優(yōu)點:管理容易,運轉開始短時間內即可達穩(wěn)定狀態(tài),不易為作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
缺點:構造費用較高,彈性運用空間困難,天花板之吊架相當占空間,維修更換過濾器較麻煩。
影響因素
影響潔凈室的氣流因素很多,如制程設備、人員、潔凈室組裝材、照明器具等,同時對于生產(chǎn)設備上方氣流的分流點,亦應列入考慮因素。
一般操作臺或生產(chǎn)設備等表面的氣流分流點,應設于潔凈室空間與隔墻板間距2/3之處,如此可使作業(yè)人員工作時,氣流可從制程區(qū)內部流向作業(yè)區(qū),而將微塵帶走;若分流點配置在制程區(qū)前方,將成為不當?shù)臍饬鞣至?,此時大部份的氣流將流至制程區(qū)之后,作業(yè)員操作所引起的塵埃將被帶到設備后面,工作臺因而將受到污染,良率也勢必降低。
潔凈室內的工作桌等障礙物,在相接處均會有渦流現(xiàn)象發(fā)生,相對地在其附近之潔凈度將會較差,在工作桌面鉆上回風孔,將使渦流現(xiàn)象減少;組裝材料之選擇是否恰當、設備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現(xiàn)象之重要因素。