Введение в полупроводниковые чистые помещения
Чистая комната полупроводников - это контролируемая среда, предназначенная для минимизации загрязнения во время производства микрочипов, интегральных схем (ИК) и других электронных компонентов.Даже микроскопические частицы могут нарушить производство, что делает чистые комнаты необходимыми для высокопроизводительной изготовления.
Ключевые характеристики включают:
Ультранизкое количество частиц(Классы ISO 1-9)
Строгий контроль температуры/влажности(точность ± 0,1°C)
Продвинутая фильтрация воздуха(фильтры HEPA/ULPA)
Защита от электростатического разряда (ESD)
Эти объекты соответствуют международным стандартам, таким какISO 14644-1(классификация чистых помещений) иSEMI S2/S8(руководящие принципы безопасности оборудования).
Стандарты классификации чистых помещений
Классы чистых помещений по ISO 14644-1
Полупроводниковые чистые помещения обычно работают наКлассы ISO 1-5, что означает:
| Класс ISO | Максимальные частицы (≥ 0,1 мкм/м3) | Общий случай использования |
| ISO 1 | 10 | Литография EUV |
| ISO 3 | 1,000 | Производство 3D NAND-палок |
| ISO 5 | 100,000 | Производство старых микросхем |
Специфические стандарты отрасли
SEMI стандарты: Определить совместимость оборудования (например, SEMI F47 для защиты от падения напряжения).
Фед 209E (последование): Старейший стандарт США заменен ISO 14644.
Критические особенности проектирования чистых помещений
1Контроль воздушного потока
Однонаправленный (линейный) поток: Вертикальный/Горизонтальный воздушный поток для удаления частиц.
Системы рециркуляции: 90%+ повторное использование воздуха с фильтрацией HEPA.
2Протоколы по материалам и персоналу
Требования к одежде:
Класс 1-3: полные костюмы кроликов с масками для лица.
Класс 5-6: ограниченное покрытие (капоты, перчатки).
Материальные ограничения: Неразлагающиеся металлы/пластики (например, нержавеющая сталь, ПТФЕ).
3. Уменьшение вибрации и ЭМИ
Устойчивость пола: изолированные плиты (1-2 мкм вибрационных пределов наIEST-RP-CC012)).
Защита от ИПВ: Предотвращает помехи чувствительным метрологическим инструментам.
Почему чистые помещения важны в производстве полупроводников
Предотвращение дефектов
Одна 20 мкм частица может испортить 5 нм транзистор.
Потеря доходности(до 50% в неконтролируемой среде).
Кроссозаражение(например, допинг меди в кремнии).
Эффективность затрат
Сокращение времени простоя: меньше загрязнителей означает меньше переработки пластин.
Соблюдение нормативных требованийВстречаетсяIEEE 1680для устойчивой электроники.
Заключение
Полупроводниковые чистые помещения - это прецизионно разработанные среды, необходимые для производства надежных чипов.ISO, SEMI и IESTПо мере того как геометрия чипа уменьшается,Технология чистых помещений продолжает развиваться, и набирает популярность мониторинг частиц на основе ИИ и модульные чистые помещения..
Для производителей инвестиции в сертифицированные чистые помещения не являются необязательными, они являются основой инноваций в области полупроводников.