什麼是無塵室
把空氣中的微粒(粒子)數量維持在規定水準以下,並控制溫度、濕度與氣壓的房間。半導體製造在無塵室中進行,以免汙染晶圓。
閱讀入門解說: 無塵室是什麼?半導體工廠為什麼這麼怕灰塵
日文名稱: クリーンルーム
「無塵室」出現在4領域的35道練習題中(無塵室與製造設備, 環境安全, 氧化與擴散等)。
這個名詞所屬的領域: 無塵室與製造設備
把空氣中的微粒(粒子)數量維持在規定水準以下,並控制溫度、濕度與氣壓的房間。半導體製造在無塵室中進行,以免汙染晶圓。
閱讀入門解說: 無塵室是什麼?半導體工廠為什麼這麼怕灰塵
日文名稱: クリーンルーム
「無塵室」出現在4領域的35道練習題中(無塵室與製造設備, 環境安全, 氧化與擴散等)。
這個名詞所屬的領域: 無塵室與製造設備
無塵室持續送入過濾後的空氣並把室內的汙染排出,使空氣中浮游微粒的數量維持在規定水準以下。在半導體製造中,晶圓上只要附著一顆與電路尺寸相當的粒子,就可能使該晶片不良。因此會讓經天花板 HEPA 或 ULPA 濾網過濾的空氣流入,並把溫度、濕度與室內氣壓保持一定。室內氣壓會略高於周圍,以免髒空氣流入。
潔淨程度以一定體積空氣中的粒子數表示,國際標準 ISO 14644-1 分為 1~9 級。數字越小越潔淨,ISO 5 級允許每立方公尺有 100,000 顆 0.1 µm 以上的粒子。這大致相當於已廢止的美國聯邦標準 209E 的 Class 100(每立方英尺 100 顆 0.5 µm 以上的粒子)。人是很大的發塵源,因此作業人員要穿著專用的衣服、口罩與手套,並通過空氣浴塵室後才能進入。
一般的工廠讓經過濾的空氣從整面天花板往下流(下降氣流),經由有孔的地板吸到地板下,再過濾後循環使用。最先進的工廠並不把整棟建築都維持在最高潔淨度,而是把晶圓放在稱為 FOUP 的密閉容器中,以自動搬運系統(AMHS)運送,只讓設備的微環境內部特別潔淨。如此一來,人員工作的區域可稍微放寬潔淨度,減少推動大量空氣所需的電力。
正確答案:A. 空氣中單位體積內所含、一定大小以上的粒子數量
潔淨室的潔淨度,是以一定體積空氣中所含、某個大小以上的粒子數量來表示。在國際規格ISO 14644-1中,依每1 m³的粒子數分為等級1~9,數字越小越潔淨。例如等級5是每1 m³中0.1 µm以上的粒子在10萬個以下。一般房間的空氣約相當於等級9。溫度、濕度與照明雖然也要管理,但並不是潔淨度的指標。
正確答案:A. 將產生的粒子迅速排到地板下,不讓粒子滯留在晶圓周圍
讓通過天花板高效率濾網的潔淨空氣單向吹向地板,人員與設備產生的粒子就不會揚起,而是被帶往地板下方,這樣粒子便不會滯留在晶圓周圍。相較於攪拌室內空氣來稀釋的方式,可得到更高的潔淨度,但因為要推動大量空氣,空調的能耗也會變大。其目的並不是調節室溫或噪音。
當線寬在數十 nm 以下時,只要附著一顆大小相近的粒子,就可能讓導線斷開或短路,使晶片不良。除了粒子之外,鈉等金屬以及空氣中的氨、有機物等分子汙染(AMC)也會降低良率,因此也一併管理。
ISO 14644-1 以每立方公尺空氣所含粒子數的上限決定 1~9 級。0.1 µm 以上粒子的上限,在 N 級為 10 的 N 次方顆,等級每小 1 級就變為 10 分之 1。等級會同時標示是在完工時、靜態或動態哪一種狀態下量測。
潔淨室的潔淨度,是以一定體積空氣中所含、某個大小以上的粒子數量來表示。
潔淨室的潔淨度,一般是以什麼來表示?HEPA濾網以及性能更高的ULPA濾網,是以折疊的細玻璃纖維等濾材捕捉空氣中微粒的空氣濾網,安裝在潔淨室的天花板等處。
用來去除潔淨室空氣中微粒的高效率濾網是下列何者?讓潔淨室維持正壓,開關門或經由縫隙時,空氣會從內往外流,外面髒污的空氣就不易進入。
讓潔淨室內的氣壓維持高於周圍(正壓)的主要理由為何?風淋室是作業人員進入潔淨室時要經過的小房間,從四面的噴嘴以每秒20 m以上的高速吹出潔淨空氣,吹落無塵衣表面沾附的灰塵。
在潔淨室入口,對作業人員吹送強力潔淨空氣,以吹落衣服表面灰塵的設備是下列何者?在乾燥的潔淨室中容易產生靜電,帶電的晶圓與光罩會吸引微粒,也可能因靜電放電而損傷元件或光罩的圖案。
在潔淨室中,向空氣供應離子以中和晶圓與設備帶電的裝置是下列何者?下降氣流 ESD(靜電放電) ULPA濾網 HEPA濾網 氣態分子汙染(AMC) FOUP 超純水 微環境 FFU(風扇過濾機組) OHT(天車式無人搬運車)