潔凈室主要之作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產品能在一個良好之環(huán)境空間中生產、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每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標準的粒子數量來規(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生非常大的負面影響,所以在光學構造產品的生產上,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上。微塵數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。
潔凈室中由于靜電引起的的事故屢有發(fā)生,因此潔凈室的防靜電能力如何已成為評價其質量的一個不可忽視的方面。
所謂靜電,是由于摩擦等原因破壞了物體中正(+)負在潔凈室內靜電導致的事故有以下幾方面;
1.靜電電引起的靜電電擊,引起人的不和恐懼感,并可造成二次傷害(例如人因受電擊而摔倒,由摔倒又致傷);
2.靜電放電引起的放電電流,可導致諸如半導體元件等破壞和誤動作,例如將50塊P- MOS電路放在塑料袋內,搖晃數次后,與非門柵極嚴重擊穿者計39塊,失效率競達78%,這是因為半導體器件對靜電放電十分靈敏;
3.靜電放電產生的電磁波可導致電子儀器和裝置的雜音和誤動作;
4.靜電放電的發(fā)光可導致照相肢片等感光破壞;
5.靜電的力學現象可導致篩孔被粉塵堵塞,紡紗線紛亂,印刷品深淺不均和制品污染;
靜電事故的產生主要在于靜電的產生和積累,而氣流的流動,氣流和管道、風口、過濾器等摩擦,人體和衣服的摩擦,衣服之間的摩擦,工藝上的研磨,噴涂、射流、洗滌、攪拌、粘合和剝離等操作,所有選些都可能產生靜電,在一般情況下,越是電導率小的非導體(絕緣體),由于電荷產生后不易流動,因此表現為越容易帶電。
靜電問題所以在潔凈室中特別嚴重,是因為不但在潔凈室中具備前述產生靜電的多種工藝因素,而且因為潔凈室中的許多材料如塑料地面、墻面,尼龍、的確良等工作服都有很高的電阻率,都極易產生靜電和集聚靜電,在潔凈室的靜電災害未被重視以前,這些材料料是被廣泛采用的。