Ruimte waarin het aantal deeltjes in de lucht onder een vastgesteld niveau wordt gehouden en ook temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk worden beheerst. Halfgeleiders worden in cleanrooms geproduceerd, zodat de wafers niet worden verontreinigd.
Japanse benaming: クリーンルーム
“Cleanroom” komt voor in 35 oefenvragen uit 4 onderwerpen, bijv. Cleanroom en productieapparatuur, Milieu en veiligheid, Oxidatie en diffusie.
Vakgebied: Cleanroom en productieapparatuur
Een cleanroom houdt het aantal deeltjes dat in de lucht zweeft onder een vastgesteld niveau door voortdurend gefilterde lucht toe te voeren en verontreiniging uit de ruimte af te voeren. Bij de productie van halfgeleiders kan één deeltje ter grootte van een structuur van de schakeling dat op een wafer terechtkomt, die chip al onbruikbaar maken. Daarom wordt lucht die door een HEPA-filter of ULPA-filter in het plafond is gefilterd de ruimte in geblazen, en worden ook temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk in de ruimte constant gehouden. De druk in de ruimte wordt iets hoger gehouden dan die van de omgeving, zodat er geen vuile lucht naar binnen stroomt.
De reinheid wordt uitgedrukt als het aantal deeltjes in een bepaald luchtvolume, en de internationale norm ISO 14644-1 verdeelt haar in de klassen 1 tot 9. Hoe kleiner het getal, hoe schoner de ruimte; ISO-klasse 5 staat tot 100.000 deeltjes van 0,1 µm of groter per kubieke meter toe. Dat komt ongeveer overeen met klasse 100 van de ingetrokken Amerikaanse federale norm 209E (100 deeltjes van 0,5 µm of groter per kubieke voet). Omdat mensen veel deeltjes afgeven, dragen medewerkers speciale kleding, mondkapjes en handschoenen en gaan ze door een luchtdouche voordat ze naar binnen gaan.
In een gangbare fabriek stroomt gefilterde lucht vanuit het hele plafond naar beneden (downflow), wordt die door een geperforeerde vloer naar de ruimte eronder gezogen en daar opnieuw gefilterd en rondgepompt. Geavanceerde fabrieken maken niet het hele gebouw zo schoon mogelijk; de wafers reizen in afgesloten houders, FOUP's genoemd, via een geautomatiseerd transportsysteem (AMHS), en alleen de mini-environment van elk apparaat wordt extra schoon gehouden. Zo kan de reinheid in de ruimtes waar mensen werken iets minder streng zijn en is er minder elektriciteit nodig om enorme hoeveelheden lucht te verplaatsen.
Antwoord: A. Het aantal deeltjes van een bepaalde grootte of groter per vast luchtvolume
De reinheid van een cleanroom wordt uitgedrukt als het aantal deeltjes van een bepaalde grootte of groter in een vast luchtvolume. In de internationale norm ISO 14644-1 wordt op basis van het aantal deeltjes per m³ ingedeeld in klassen 1 tot 9, waarbij een lager getal schoner is. Bij klasse 5 zijn bijvoorbeeld ten hoogste 100.000 deeltjes van 0,1 µm of groter per m³ toegestaan. Lucht in een gewone ruimte komt overeen met circa klasse 9. Temperatuur, luchtvochtigheid en verlichting worden ook beheerd, maar zijn geen maat voor reinheid.
Antwoord: A. Gegenereerde deeltjes snel naar onder de vloer afvoeren, zodat ze niet rond de wafers blijven hangen
Als schone lucht die door hoogwaardige filters in het plafond is geleid in één richting naar de vloer stroomt, worden deeltjes van mensen en apparatuur niet opgewerveld maar naar onder de vloer gevoerd. Zo blijven deeltjes niet rond de wafers hangen. Hiermee wordt een hogere reinheid bereikt dan met een methode die de lucht in de ruimte mengt en verdunt, maar omdat grote hoeveelheden lucht worden verplaatst, is het energieverbruik van de luchtbehandeling groot. Het doel is niet het regelen van temperatuur of geluid.
Bij lijnbreedtes van enkele tientallen nanometer of minder kan één deeltje van vergelijkbare grootte een draad onderbreken of kortsluiten en zo de chip onbruikbaar maken. Naast deeltjes verlagen ook metalen zoals natrium en moleculaire verontreiniging in de lucht (AMC) zoals ammoniak en organische stoffen de opbrengst, dus ook die worden beheerst.
ISO 14644-1 definieert de klassen 1 tot 9 met het maximale aantal deeltjes per kubieke meter lucht. Voor deeltjes van 0,1 µm of groter is de grens voor klasse N 10 tot de macht N, dus elke klasse lager is een factor 10 schoner. Een klasse wordt opgegeven samen met de toestand waarin is gemeten: as-built (na oplevering), at-rest (in rust) of operational (in bedrijf).
De reinheid van een cleanroom wordt uitgedrukt als het aantal deeltjes van een bepaalde grootte of groter in een vast luchtvolume.
Waardoor wordt de reinheid van een cleanroom in het algemee…HEPA-filters en de nog hoogwaardigere ULPA-filters zijn luchtfilters die fijne deeltjes in de lucht opvangen met een gevouwen filtermedium van bijvoorbeeld fijne glasvezels, en worden onder meer in het plafond van cleanrooms geplaatst.
Welk hoogwaardig filter wordt gebruikt om fijne deeltjes ui…Bij overdruk in de cleanroom stroomt bij het openen van deuren of door kieren lucht van binnen naar buiten en dringt vervuilde buitenlucht moeilijk binnen.
Wat is de belangrijkste reden om de luchtdruk in een cleanr…Een luchtdouche is een kleine ruimte waar operators doorheen gaan bij het betreden van de cleanroom en waar uit nozzles aan vier zijden schone lucht met een hoge snelheid van 20 m/s of meer wordt geblazen om stof van het oppervlak van het cleanroompak te verwijderen.
Welke voorziening bij de ingang van een cleanroom blaast st…In een droge cleanroom ontstaat gemakkelijk statische elektriciteit, en geladen wafers en maskers trekken deeltjes aan of beschadigen devices en maskerpatronen door elektrostatische ontlading.
Welk apparaat in een cleanroom levert ionen aan de lucht om…Downflow ESD (elektrostatische ontlading) Moleculaire verontreiniging (AMC) ULPA-filter FOUP FFU (fan filter unit) OHT (overhead hoist transport) ISO 14644-1 Chemisch versterkte resist (CAR) Overlay (overlaynauwkeurigheid)