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什麼是半導體潔淨車間技術

潔淨車間也叫無塵車間、潔淨室(Clean Room)、無塵室,是指將一定空間範圍內之空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除,並將室內之溫度、潔淨度、室內壓力、氣流速度與氣流分佈、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求範圍內,而所給予特別設計之房間。

潔淨車間建築方式可分為土建結構和裝配式兩種,其中普遍採用裝配式。

裝配式潔淨車間系統主要由初,中,高三級空氣過濾的空調送風回風和 排風系統;動力及照明系統;工作環境參數的監測報警消防和通訊系統;人流和物流系統;工藝管路系統;維護結構及靜電地面處理等各方面所要求的實施內容組成,形成空調淨化系統工程所包含的整個設備和器材的配套和建築安裝內容。

半導體元件空間單位都是以微米計算,因此微塵顆粒沾附在製作半導體元件的晶圓上,便有可能影響到其上精密導線佈局的樣式,造成短路或斷路的嚴重後果。所有半導體制程設備都必須安置在隔絕粉塵進入的密閉空間中,這就是半導體潔淨車間的來由。


以下半導體潔淨車間的相關的技術和使用管理辦法:

1.半導體潔淨車間內部要確保粉塵只出不進,因此潔淨車間室內要保持大於大氣壓的環境。這就需要用大型鼓風機將經淨化設備的空氣源源不絕地打入潔淨車間中。

2.為保持恒溫與恒濕,大型空調設備須搭配前述之鼓風加壓系統使用。鼓風機加壓多久,空調就得開多久。

3.所有經淨化設備的空氣流動方向均由上往下為主,因此,潔淨車間室內空間設計或機台擺放應避免突兀,使塵埃細菌等在潔淨車間內迴旋停滯的機會與時間減至最低程度。


4.所有建材均以不易產生靜電吸附的材質為主。

5.所有人或事物進出潔淨車間,人必須穿配套防塵服,人或事物都要經過風淋室吹淋以將表面粉塵先行除掉。

6.半導體潔淨車間內水的使用只限用去離子水。一則防止水中粉粒污染晶圓,二則防止水中重金屬離子(如鉀、鈉離子)污染金氧半電晶體結構之帶電載子通道,影響半導體元件的工作特性。去離子水是最佳的溶劑與清潔劑,在半導體工業之使用量極為驚人!

7.半導體潔淨車間所有用得到的氣源,包括吹幹晶圓及機台空壓所需要的,都得使用氮氣 (98%),吹幹晶圓的氮氣甚至要求99.8%以上的高純氮。