Подробно о применении чистых помещений
Основные области применения чистых помещений и требуемые классы чистоты.
| Область применения | Класс чистого помещения по ГОСТ ИСО 14644-1 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Промышленность Микроэлектроника |
+ | + | + | Вспомогательные зоны | ||
| Приборостроение, вычислительная техника | + | + | + | + | ||
| Оптика и лазеры | + | + | + | + | ||
| Космическая промышленность | + | + | + | + | ||
| Точная механика, гидравлика и пневматика | + | |||||
| Прецизионные подшипники | + | |||||
| Автомобильная промышленность | + | + | ||||
| Парфюмерия и косметика | + | |||||
| Здравоохранение Производство лекарственных средств: |
||||||
| - стерильных | + | + | + | |||
| - нестерильных | + | + | ||||
| Производство изделий медицинского назначения | + | + | + | |||
| Больницы: | ||||||
| - операционные | + | + | + | |||
| - палаты интенсивной терапии | + | + | ||||
| - другие помещения | + | + | ||||
| Пищевая промышленность | + | + | + | |||
| 3-й класс чистого помещения | + |
| 4-й класс чистого помещения | + |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | Вспомогательные зоны |
| 7-й класс чистого помещения | Вспомогательные зоны |
| 8-й класс чистого помещения | Вспомогательные зоны |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | + |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | + |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | + |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | + |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
| 3-й класс чистого помещения | |
| 4-й класс чистого помещения | |
| 5-й класс чистого помещения | + |
| 6-й класс чистого помещения | |
| 7-й класс чистого помещения | + |
| 8-й класс чистого помещения | + |
Применение чистых помещений в микроэлектронике
Самые строгие требования к чистоте воздуха производственных помещений предьявляются в электронной промышленности. Чем дальше идет прогресс, тем меньше становятся топологические размеры элементов микросхем, и если размер загрязняющей частицы, осевшей на кристалл микросхемы, превысит 0,1- 0,2 доли минимального топологического размера - это может привести к браку микросхемы. Наиболее опасными загрязняющими частицами в этом случае являются частицы металлов, ионы, бактерии.
Производство полупроводниковых элементов осуществляется множеством этапов, каждый из которых требует беспрецендентной чистоты воздуха в рабочей зоне. Производство разделено на участки, на каждом из которых сырье проходит один из этапов обработки, и каждый участок представляет из себя чистое помещение с технологическим оборудованием.
Микросхемы изготавливаются на пластинах из полупроводниковых материалов, и наиболее чувствительными к чистоте воздуха являются операции с открытыми пластинами (литография, напыление, травление и пр.). Для микросхем с топологическим размером 1 мкм эти операции выполняются в чистых помещениях классов 4 ИСО - 5 ИСО. При меньших топологических размерах нужны чистые зоны классов 3 ИСО - и выше.
Связь параметров микросхемы и требуемого класса чистоты:
| Год | 1987 | 1993 | 1998 | 2000 | 2006 | 2012 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Информационная емкость (СБИС ДОЗУ), мегабит (М), гигабит (Г) | 1-4 М | 16-64 М | 256 М | 1 Г | 16 Г | 64 Г |
| Минимальный топологический размер, мкм | 0,8 – 1,0 | 0,35 – 0,6 | 0,25 | 0,15 | 0,10 | 0,05 |
| Требуемый класс чистоты помещений | 4 | 3 - 4 | 2 | 1 | < 1 | < 1 |
На современных заводах большинство участков производства полупроводников выполнены с использованием безлюдной технологии, т.е. осуществляется полная изоляция процесса от персонала и окружающей среды. Это достигается при помощи технологии SMIF (англ. Standart Mechanical Interface) - СМИФ (стандартный механический интерфейс) и ее модификаций FOUP и FOSB. В контейнер загружаются полупроводниковые пластины, после чего роботизированная система проводит непрерывную и полную цепь производственных процессов в технологических средах с одинаковыми показателями чистоты.