Особенности проектирования чистых зон
Для микроэлектроники порог чувствительности изделий к различного рода загрязнениям значительно ниже, чем для других отраслей промышленного производства. Современные технологические операции проводятся почти на молекулярном уровне, а с точки зрения физики процесса работа изделия зависит от чистоты материала, измеряемой на уровне ppt (один атом примеси на триллион атомов основного вещества). Подобные концентрации обычно не воспринимаются в любых других областях.
Критическими загрязнителями производственной среды являются частицы и следы примесей различных металлов (Na, K, Ca, Fe, Ni, Cr, Cu и Zn). Эти загрязнения вызывают губительные повреждения изделий, снижают уровень эффективности их работы и выход годных изделий. Например, частица размером около 0,5 мкм может чрезвычайно затруднять адгезию покрытия на пластине или чипе.
Чтобы повысить выход годных изделий и уменьшить производственные дефекты производители оснащают свои производства очень чувствительными приборами контроля окружающей среды. В чистых зонах полупроводниковой отрасли помимо концентрации аэрозольных частиц контролируют температуру, относительную влажность, воздушные молекулярные загрязнения и статическое электричество.
В космической отрасли чистые зоны используются для различных целей.
Одной из составляющих является изготовление приборов для космической техники. Изготовление приборов с использованием фотоэлементов – обычная электронная технология, и здесь требуются высокие классы чистоты (4-5 ИСО), ведь они выпускаются на основе кремния и германия. А вот площади таких зон не очень большие, поскольку стоимость их чрезвычайно высока.
Оптические приборы тоже изготавливаются и тестируются в помещениях с контролируемой средой классов чистоты 6-8 ИСО. При этом кроме контроля концентрации частиц оптические устройства требуют контроля и молекулярных загрязнений воздуха.
Особенности конструкции
конструктивных решения
Чистые зоны могут быть изготовлены в мобильном варианте, когда существует возможность ее перемещения внутри помещения, где она установлена. Обязательна проверка герметичности уплотнения фильтров после перемещения.
Чистые зоны могут быть изготовлены в стационарном варианте, когда их конструкции жестко крепятся к полу, стенам, потолку или другим силовым конструкциям помещения. Стационарная чистая зона может быть надстроена или интегрирована в различное специализированное технологическое оборудование.
Преимущества чистых зон
- Могут использоваться как в «чистом», так и в обычном помещении.
- Компактность чистых зон позволяет размещать их практически в любом помещении.
- По уровню чистоты воздуха зоны соответствуют чистым помещениям, но являются значительно более экономичным решением.
- Чистые зоны мобильны – их можно использовать там, где это необходимо в данный момент (сборно-разборные конструкции модульного типа).
Варианты исполнения по ГОСТ Р ИСО 14644-1
Фото готовых чистых зон для микроэлектроники
Аттестация чистых зон
Обязательная аттестация (валидация) чистых помещений и чистых зон после монтажа на месте эксплуатации проводится совместно с представителем Заказчика специалистами ЗАО «Ламинарные системы», которые прошли специальное обучение и имеют соответствующую квалификацию, а также обладают опытом работы по аттестации комплексов чистых помещений и чистых зон на предприятиях электронной, оптико-механической и авиакосмической промышленности.
Для проведения аттестационных работ специалисты ЗАО «Ламинарные системы» оснащены всеми необходимыми измерительными приборами и оборудованием. По результатам испытаний и всех проверок составляются отчеты и квалификационные протоколы проведения приемочных испытаний.
Эти документы включаются Заказчиком в отчетную документацию предприятия по аттестации производства, а также могут быть использованы для разработки корректирующих мероприятий, если характеристики технологического оборудования установленного в чистой зоне не соответствуют требованиям по чистоте.
Завершающим этапом данных работ является обучение и консультации обслуживающего персонала Заказчика в вопросах эксплуатации и правил работы в чистой зоне.
- Проверка работоспособности и правильного функционирования чистой зоны (чистого помещения) в соответствии с описаниями эксплуатационных документов
- Проверка целостности установленных в чистой зоне НЕРА-фильтров и мест их герметизации.
- Проверка производительности чистой зоны по чистому воздуху и кратности воздухообмена
- Проверка заявленного класса чистоты в рабочей зоне изделия по ГОСТ Р ИСО 14644-1