غرفة تنظيف رقاقات أشباه الموصلات

مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا، أصبحت رقائق أشباه الموصلات واحدة من المكونات الأساسية للمنتجات الإلكترونية الحديثة. ومن أجل ضمان جودة رقائق أشباه الموصلات وكفاءتها الإنتاجية، أصبح بناء غرف نظيفة أمراً بالغ الأهمية. هناك متطلبات عالية لجودة الهواء في بيئة الإنتاج، وترتبط جودة الهواء بمعدل الإنتاج وجودة المنتج. تتطلب العديد من صناعات أشباه الموصلات غرف نظيفة.

تنظيف شبه موصلصمبدأ التكبير/التصغير

غرفة التنظيف هي غرفة مصممة خصيصا لاستبعاد جزيئات الغبار والغازات الضارة والبكتيريا والملوثات الأخرى من الهواء في مساحة معينة، ويتحكم في درجة الحرارة الداخلية، والنظافة، والضغط الداخلي، وسرعة تدفق الهواء وتوزيعها، واهتزاز الضوضاء، والإضاءة، والكهرباء الساكن في نطاق معين مطلوب. بمعنى آخر، جزيئات الغبار في هذه الغرفة المتحكم بها نادرة جداً.

مزايا تكنولوجيا الغرفة النظيفة

إن عملية تصنيع أشباه الموصلات لها متطلبات عالية للغاية وهي حساسة للغاية للبيئات المتربة. يمكن أن تحقق تكنولوجيا الغرفة النظيفة تحكمًا بيئيًا جيدًا وتصفية فعالة، مما يجعل عملية التصنيع خالية من التلوث أو مع تلوث منخفض للغاية. وهذا يوفر إمكانيات غير محدودة للجودة العالية والكفاءة العالية لعمليات تصنيع أشباه الموصلات.

وفي عملية تصنيع منتجات أشباه الموصلات الحديثة، تشمل المزايا الرئيسية لتكنولوجيا الغرفة النظيفة ما يلي:

1. تحسين كفاءة الإنتاج: يمكن التحكم في سلسلة من العوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء في الغرفة النظيفة لتنظيم بيئة التصنيع بشكل أفضل، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج.

2. تقليل معدل تلوث المنتج: يتم ترشيح الجسيمات في الهواء في الغرفة النظيفة، مع تلوث أقل، وبالتالي تقليل معدل تلوث المنتج.

3. تحسين جودة المنتج: نظيف يمكن لتكنولوجيا الغرف التحكم في بيئة التصنيع والحفاظ على درجة حرارة ورطوبة ثابتة نسبيا، وبالتالي تحسين جودة المنتج.

4. تقليل تكاليف الإنتاج: من خلال تكنولوجيا الغرفة النظيفة، يمكن تقليل معدل تلف المنتجات وتحسين جودة المنتج. وفي الوقت نفسه، فإنه يقلل أيضا من تكاليف الإنتاج

نظافة الهواء

تنقسم معايير النظافة لغرف تنظيف مواد أشباه الموصلات أساسا إلى عدة مستويات، من عالية إلى منخفضة: الفئة 100، الفئة 1000، الفئة 10000 والفئة 100000. بينها، معيار النظافة من الفئة 100 هو الأعلى والمتطلبات صارمة جدا، في حين أن معيار النظافة من الفئة 10000 فضفاض نسبيا.

معيار النظافة من الفئة 100 هو أعلى مستوى من متطلبات النظافة فيغرف تنظيف مواد أشباه الموصلات. وعند هذا المستوى، يجب أن يكون تركيز الجسيمات في الهواء منخفضاً جداً، ولن يتجاوز العدد الإجمالي للجسيمات التي يبلغ حجم الجسيمات فيها 0.5 ميكرومتر لكل بوصة مكعبة من الهواء 100. وبالإضافة إلى ذلك، فإن متطلبات الكائنات الحية الدقيقة صارمة للغاية أيضا، مما يتطلب عدم وجود كائنات حية دقيقة على الإطلاق.

معيار النظافة من الفئة 1000 يتطلب أن تركيز الجسيمات في الهواء يجب ألا يتجاوز 1000 جسيمات غبار أكبر من أو يساوي 0.5 ميكرومتر مكعب. متطلبات الكائنات الحية الدقيقة منخفضة نسبيا، ويسمح بوجود عدد معين من الكائنات الحية الدقيقة.

معيار النظافة من الفئة 10000 يتطلب أن تركيز الجسيمات في الهواء يجب ألا يتجاوز 10000 لكل متر مكعب. متطلبات الكائنات الحية الدقيقة هي فضفاضة نسبيا، ويسمح لعدد معين من الكائنات الحية الدقيقة في الوجود.

معيار مستوى النظافة 100،000 هو أدنى مستوى من متطلبات النظافة في غرف تنظيف مواد أشباه الموصلات. عند هذا المستوى، يجب ألا يتجاوز تركيز الجسيمات في الهواء 100،000 لكل متر مكعب. متطلبات الكائنات الحية الدقيقة هي فضفاضة نسبيا، ويسمح بعدد معين من الكائنات الحية الدقيقة.

تأثير الرطوبة على الغرف النظيفة

1. النمو البكتيري

2. مدى حرارة الغرفة التي يشعر العمال بالراحة 

3. ظهور الشحنات الساكنة

4. تآكل المعادن

5. تكثيف بخار الماء

6. تدهور الطباعة الحجرية الضوئية

7. امتصاص المياه

كما أن لتصنيع أشباه الموصلات متطلبات صارمة للغاية لضبط درجة الحرارة والرطوبة. بشكل عام، يتم التحكم في درجة الحرارة في الغرفة النظيفة بين 20-24 درجة مئوية والرطوبة بين 30-60 ٪. التحكم في درجة الحرارة والرطوبة له تأثير مهم على أداء وثوقية الرقاقة.

يمكن للبكتيريا والملوثات البيولوجية الأخرى (العفن والفيروسات والفطريات والعث) التكاثر بنشاط في بيئة ذات رطوبة نسبية أكثر من 60 ٪. وينبغي السيطرة على الرطوبة بين 40 ٪ و 60 ٪ للحد من تأثير البكتيريا والتهابات الجهاز التنفسي، وهو أيضا النطاق المعتدل لراحة الإنسان.

النقاط الرئيسية لتصميم ورشة العمل النظيفة

1. تلبية متطلبات عملية الإنتاج للتصميم المعماري وتحقيق مساحة ومرافق تصنيع عالية الأداء. عند تصميم الخطة العامة وتخطيط السطح وتصميم قسم الورشة النظيفة لمشروع التنقية، يجب المراعاة الكاملة للاستخدام الرشيد للموقع ومتطلبات إنتاج العمليات. عند تصميم بناء مشروع ورشة تنظيف التنقية، يجب التعامل مع العلاقة بين المنطقة النظيفة والمنطقة المساعدة ذات الصلة بشكل جيد.

2. تحقيق المرافق التي يمكن أن تعمل بشكل اقتصادي، وتوفير الطاقة، وسيكون من السهل صيانتها وخفض تكاليف البناء. يجب أن يضمن التصميم المعماري لورشة تنظيف التنقية نظافة ورشة تنظيف التنقية وسهولة تنظيفها ومنع التلوث الداخلي والخارجي ومنع توليد الجزيئات والاحتفاظ بها وتراكمها.

3. وينبغي استخدام مرافق تشغيل موثوق بها إلى حد كبير. ينبغي أن يضمن التصميم المعماري لورشة التنظيف والتنقية التشغيل الآمن لمعدات المبنى، وضمان سلامة الموظفين والممتلكات في حالة وقوع حادث. يجب أن يكون للهيكل الرئيسي مستوى درجة يتفق مع مستوى معدات المعالجة، ومعالجة المبنى والزخرفة في ورشة التنقية النظيفة، ومتانة ومقاومة الحريق في ورشة النظافة، كما يجب تنسيق الزخرفة مع مستوى المعدات لجعل الاستثمار يستمر لفترة طويلة.

4. وينبغي تحقيق المرافق التي يمكن أن تتكيف مع التغيرات المقبلة. وينبغي أن يتسم المستوى المعماري والتصميم المكاني لورشة العمل النظيفة بالمرونة لتهيئة الظروف اللازمة لتعديل عمليات الإنتاج.

معيار غرفة تنظيف أشباه الموصلات هو معيار مهم للغاية يرتبط مباشرة بنجاح تصنيع أشباه الموصلات. من خلال الالتزام الصارم بمعايير الغرفة النظيفة، يمكننا التأكد من أن جودة الهواء ودرجة الحرارة والرطوبة والتحكم في الكهرباء الاستاتيكية والجوانب الأخرى لعملية تصنيع أشباه الموصلات تفي بالمتطلبات، وبالتالي ضمان جودة التصنيع وأداء الشريحة. وفي عملية تصنيع أشباه الموصلات في المستقبل، سيستمر معيار الغرفة النظيفة في أداء دور هام وتقديم دعم قوي لتطوير صناعة أشباه الموصلات.