洁净室洁净度之坚持和操控,除了硬设备之合作投资外,也需求杰出的软件——办理制度来调配,方能坚持杰出的洁净度;洁净室作业办理,可依作业人员、原物料、设备及洁净室内所用东西等加以讨论;洁净室内体系除了通称的空调体系之外,制程设备也包含在内,本节将对该二体系之作业保护及保养做一概略阐明。
洁净室污染源作业办理保护保养一、污染源操控洁净室洁净度之坚持和操控,除了硬设备之合作投资外,也需求杰出的软件——办理制度来调配,方能坚持杰出的洁净度。洁净室内之微污染来历,经测验剖析结果,作业人员占约80%,如图1所示。试验数据显现,作业人员进出洁净室时尘土有明显添加,有人动作时,洁净度立刻劣化,可见洁净度劣化之原因人是主要要素。洁净室的污染源可分为外污染及内污染源。外污染源主要包含空调送风、空隙进入、建筑物、作业服、风管资料以及一般性气体如N2、O2、Air、给水、溶剂等;而内污染源则包含制程设备、作业人员、东西、加工制程、隔间资料、作业桌、包装资料等,图2为微尘粒子的传送途径。对硅芯片而言,微尘粒子之附着将形成集成电路线路的变形或短路,使芯片失掉运作功用,因此微污染源的操控已成为洁净室办理的重要环节。
为天然环境所测得的尘土浓度,可为设计参考,而在微污染操控,其基本准则有四:1.外部尘土侵入之防止:洁净室恰当之正压坚持(0.5mmAq),做好施工工程之不漏气,人员设备、原资料搬入洁净室前先做好清洁擦洗等防尘动作,空气过滤器恰当的办理和设置。2.室内发尘之防止:隔间板、地板等洁净室资料的恰当选用、制程设备的发尘按捺、出产自动化及人员不集合、动作放松、洁净衣的办理、运用洁净室专用器等。3.室内发尘之不积留:墙壁体应润滑无死角、洁净室需定时保养和打扫、制程设备四周应留有空间。4.发作尘土之扫除:换气次数应满足,恰当的空间安置以及污染源接排气和空调的气流速度须恰当。人、物入室的办理问题、实践的作业条件和工程办理相关之问题、室内之空调及打扫联系之问题,这些问题将于下节祥述。表1天然界微尘粒子数丈量地址微尘粒子数(个/ft3)≥0.5μm大气层圈ㄑ100田园区域(微风情况)100,000~300,000住所区域100,000~200,000办公室(作业中)200,000~400,000工业区400,000~1,000,000正在吸烟的会议室600,000~1,000,000
二、洁净室作业办理洁净室作业办理,可依作业人员、原物料、设备及洁净室内所用东西等加以讨论,并依计划(planning)、施行(Doing)、追寻(Checking)、动作(Action)之PDCA循环进程履行。1.作业人员之办理前以提及在洁净室内污染来历80%来自作业人员,因此若能使作业人员依洁净室办理,而一切人员也均能合作施行,则污染源的发生可说已减大半。现就进入洁净室的作业人员之办理和留心事项阐明如下:(1)进入洁净室之人员,必需要具有有到达高尚净度规范,并要坚持最好情况之观念。(2)作业人员进入洁净室数目以坚持最小限度准则(愈少愈好),并须依洁净室进出规范流程进出洁净室,如图3所示。出则相反方向进行,唯不须经空气洗尘室之脱尘处理。(3)对作业人员有必要常常解说洁净室办理之数据,并加以教育与训练,内容如洁净室办理之一般知识、洁净室之结构与功用、保护和清洁、安全对策、转移器件之洁净办理与查看、洁净衣之穿脱、洁净室内之步行办法等,并经考试合格者方能进入洁净室作业。(4)在洁净室作业人员须常常坚持自己各方面的洁净与清洁。(5)在洁净室内之作业人员或其它人员之移动或动作均为发尘源,其直接影响制程,一起亦会影响气流之扰动,为防止与操控上述情形,基本上须注下列事项:a.不行在作业区域气流之上方放置物品或做其它作业。b.不必要之动作尽量防止以防止乱流发尘。c.与作业无关的私心说话尽量防止。d.为操控发尘量,人员步行及作业要静静地进行。表2所示为人体在不同动作时之发尘量。e.作业要在洁净之作业柜或作业桌进行。f.东西等用具须收入有盖子之箱子或柜中,并置放必定的场所。(6)作业人员须常常坚持洁净之手,除了常洗手、剪指甲外,手并应保养,以防皮肤之剥离,男性须每天刮胡子。(7)洁净衣要常常坚持着衣之情况。(8)下列所述者不能进入洁净室:a.非作业人员或事前未得许可者。b.未照规矩穿戴洁净衣者。c.刚做剧烈运动流汗者。d.吸烟或吃东西后,尚未经过半小时以上者。
吸烟和未吸烟者微尘发生量与时刻之比较图,由图上很明显可看出吸烟者所生之微尘在初期约为非吸烟者的90倍,直至30分钟后才降至15倍,此为为何洁净室禁止吸烟人员和吸烟未满30分钟禁绝进入的原因地址。故针对在洁净室作业人员之招募,若能挑选不吸烟者为目标,将可带来甚大利益。≥0.3μm≥0.5μm一般作业服无尘服一般作业服无尘服白衣形全覆形白衣形全覆形站立(静姿)543,000151,00013,800339,000113,0005,580坐下(静姿)44,800142,00014,800302,000112,0007,420腕上下4,450,000463,00049,0002,980,000298,00018,600上身前屈3,920,000770,00039,2002,240,000538,00024,200腕的自在运动3,470,000572,00052,1002,240,000298,00020,600头的上下运动1,230,000187,00022,100631,000151,00011,000屈身4,160,0001,110,00062,5003,120,000605,00037,400踏步4,240,0001,210,00092,1002,800,000861,00044,600步行5,360,0001,290,000157,0002,920,0001,010,00056,000单位:每分钟、每人人体不同动作之微尘发生数(9)有下列健康情况或体质者准则上不能进入洁净室:a.因日晒、湿诊而皮肤有问题者。b.化学纤维或有机溶剂等化学药品有过敏性体质者。c.简略出受汗者。d.比一般人皮肤表皮简略剥离、头皮或体毛简略坠落者。e.化妆或涂口红者。f.有严重精神病、神经过敏或闭琐恐惧者。g.因哮喘、咳嗽或喷嚏者及不能安静作业者。但关于有下列性情的人,则最适合进入洁净室作业:a.干事仔细有耐性者。b.勤于整理整理,常常自己留心身边清洁的人。c.常常留心自己之健康者。10.以下之物品不能带进洁净室:a)没有经过清洁进程之器件、零件物品、测定器等各种物品。b)纸箱及未经特别处理之记载或笔记用纸、影印数据等。c)铅笔、橡皮擦、墨水等。d)卷烟、化妆品、卫生纸、饮食物等。e)作业员个人用品如打火机、宝石、装饰品、钱包、钥匙、手帕、小日记手册或其它个人物品等。洁净室洁净度坚持之最大操控目标为作业人员,因此关于作业人员之数目、举动情况、进出规矩之拟定与履行,进步洁净室内作业人之洁净度认识、重复教育,均为有必要,表3所示为因作业人员之动作而发生污染的添加倍率。2.原物料、设备进出办理除了人员进出洁净室须予于规范办理外,愿物料及设备之进出也有必要经过洁净程序,方不至于影响洁净室之洁净度。其进洁净室之流程如表4所示。至于搬出则反方向而行,但不须经洁净程序。原物料及设备进出用洁净室为洁净室等级1000或10000级之房间,作业人员于其室内清洁设备或物料时有必要穿戴洁净衣服,所运用之擦洗纸为无尘纸或不会掉落织毛之无尘布,清洁剂除了运用超纯水之外,并参加3~5%浓度的IPA或丙酮化学品,以增强去污才能,因为IPA及丙酮具挥发性,故此房间之排气作用须特别考虑。转移设备时为免损坏地板支架及地板外表,有必要事前于地板上铺设已清洁过的不锈钢板,作为辅佐。3.洁净室内用品办理洁净室内用品除了进出洁净室用的洁净衣、鞋、头罩、帽、手套、口罩外,尚有如纸张文具、桌子、椅子、芯片盒、转移车、笔记本、告示板及垃圾箱、吸尘器等。洁净衣之资料以洗后或运用其它处理后仍不会发尘者为基本条件,且其布料为不易燃烧、不起毛,其织法或布料之安排不易经过污染物和不附着污染物之原料,别的经过磨擦不发生静电或带电性十分小,洗刷再生简略、不易皱、着衣感舒适等亦为选用考虑要素。头罩原料为无尘纸或无纺布制成,帽子原料则与洁净衣相同,二者在穿戴运用时,除了只显露眼睛和脸外表部分外,其它部分均需包覆,在头部部分衔接上衣处也有必要全盖住,不能留有空隙,头发亦不能显露来。洁净室用鞋要合脚且穿起来舒适为基本条件,简略洗刷,底则选用塑料底,布质部分则选用与洁净服相同原料即可,鞋子穿戴时洁净衣脚跟部分应彻底塞入严密包着。手套资料除为与洁净衣相同的布料外尚有薄橡胶或乙烯树脂(Viny1),在运用进程中若有不舒适感或妨碍手指触感者则中止运用,手套外表有粉质时须去除或停用,准则上不运用有粉之Viny1手套为佳。洁净衣鞋帽子等须由专人办理,并定时做清洗,清洗须在洁净室内进行。并以纯水合作清洁溶剂,并经约0.2μm之过滤器为之。一般洗刷周期视洁净度等级而定,在高尚净区(CLASS1)为2~3天,其它区域则为五天至一星期,洗刷结束枯燥后应当即密封。
洁净衣之置放场所亦须为洁净室,备用品或新品存放柜内,正运用者则吊挂衣架上,以便利取用。桌椅一般以不锈钢原料,并需外表加工处理为之,若不得不运用镀锌品或木制品,其外表须施环氧树脂(Epxoy)加工以防外表发尘。作业桌最好有打洞,边际有倒角。以利气流之运动。椅子尽量选用没有背及脚踏板者,椅脚高度以坐下来脚可以触到地板者为准则。但若必定须运用高脚椅时,则要预备脚踏环。桌及椅子之脚最好安装上塑料小轮子或套上橡胶套。芯片盒为放置芯片之用,原料以选取择不易摩损、不发尘易清洁之原料如铁弗(Teflon)等,至于转移车则以结构简略为准则,并忌运用折迭式,原料仍选用不锈钢为宜,车轮为耐磨性高之橡胶轮胎,车轮轴承选用双密封式滚珠轴承。推送转移车时不得急速运推而以缓行为适。笔记本之纸质应选用无尘纸制成者,且不得运用影印数据,若非万不得已须运用,则须将文件放在透明之塑料套内或加覆背,一起不行于室内撕破或将纸揉成一团,防止形成环境之污染。如表5所示为不同纸张原料发尘量之比较。一般黑板及粉笔当然不能在高尚净室内运用,必要时可在更衣室等洁净室较低等级的区域运用白板。洁净室内不得放置清洁用具,垃圾桶宜运用塑料制品或不锈钢,且置于修理区中的固定方位,桶须覆以盖子,以利操控,并定时整理。表5不同纸张发尘量比较(略)(试验办法:将两者纸张相迭,而彼此磨擦时所发生之纸尘量小于0.5μM以上)真空吸尘器,其功用是在吸取洁净室内地板上、下及设备上附着之尘粒或液体以防止这些尘粒之再飞扬,以到达清洁的意图,因为真空吸尘器在作业时会有排气发生,若未经处理,将严重影响洁净室之洁净度和气流,因此真空吸尘器在排气口均装有HEPA过滤器,以除掉尘土。唯如今之高级洁净室均设有中心式吸尘体系,并于现场预留吸尘口,故一般之清洁进程均运用此中心体系,以削减运用真空吸尘器时的气流搅扰,在运用中心式体系时,须留心排气旦之操控防止使洁净室内之压力下降至规矩范围以下。至于真空吸尘器因属洁净室内专用,故不行移至室外运用,若不用时应置于较低等级的洁净室中,旦每次运用后应打扫吸管、收尘箱等吸气体系。
三、洁净室各体系保护保养办理洁净室内体系除了通称的空调体系之外,制程设备也包含在内,本节将对该二体系之作业保护及保养做一概略阐明。洁净室内之出产制作设备留心之关键有三:1.出产设备之挑选、安置与保养:a.要选用发尘性较少的出产设备及相关设备,尤其须留心活动部分之发尘。b.应挑选尘土之影响较小的出产设备或接口设备。c.出产用之水、气体、药品等往往是形成污染的原因,故应装备过滤设备。d.规划各设备之装备空间时,事前宜考虑不易堆集微尘之结构,规划各并以简略清洁为准则。e.真空泵等简略发生污染物的这类设备,应设置在洁净室外面或回风区,并加装排气管线排气。f.设置给水管线、气体管线和电气体系时,其结构须考虑到简略清洁,不易堆集污染物。g.出产及相关设备应定时打扫,以防止微尘之堆积。h.应加强留心室内的温湿度操控,防止因湿度之不妥形成结露生锈。i.当设备修理时易发生微尘粒子,故修理时尽量于清洁室外进行,并加阻隔栅阻隔。j.关于施工或修理之厂商,应奉告进出洁净室之各项规矩,且担任工程师应随侍在侧监工。k.应有洁净室专用东西组,但不得带出洁净室外运用。l.规划空间时若能临近洁净室树立一间修理和设备保养手册置放室,将是一抱负之规划。2.出产设备之防尘办法:a.磨损、切削均为发作微尘之原因,故需将发尘部分掩盖之。b.易发生尘土之设备,若能的话应安置于风尾地址。c.在操作时,尽量削减接触零件或产品。d.不得有太大或不必要的操作动作,避免卷起邻近之灰尘。e.各项厂务设备之供给如水、气体和化学品于进入出产设备前应有过滤设备。f.为不使气体或液体停留,形成微污染,故管路装备应有旁路阀之设置。3.自动化与无尘化:a.树立自动化传送体系,可削减人员方面所带来的污染,唯费用适当贵重,须详加评估。b.树立操控项目如进入洁净室人员的资历限制,洁净室作业人员作业规矩,洁净室办理规矩等,这些规矩已在前面章节叙说,此处不再阐明。在洁净室之保护办理方面,可分三部分加以阐明:1.建筑物之保护办理:a.建筑物内定时查看清洁。b.地板之打扫办理及损坏更新。c.隔间墙及天花板查看清洁和封补。d.窗户及门之保养等。2.环境测定与办理:洁净室内之作业环境情况如温、湿度及微尘粒子数应每日定时量测,以的确把握质量,若有数据反常,可当即做紧迫处理。3.防尘空调设备之保护办理:a.温、湿度及尘土浓度办理,在前面以述及,唯其量测仪器应做定时校对查验,若有设备移动或施工时须做部分丈量。b.过滤网之办理:定时查看及替换,表6为各种过滤网之查看及替换周期。c.空气调节器办理:定时查看隔板接缝及内部污染情况,冷热盘管是否有腐蚀现象。d.送风机之办理:定时查看送风机作业情况。如表7所示为送风机之各项查看内容及周期。e.风管及出风口之办理:查看风管是否有腐蚀、污染、尘土堆积或保温掉落等。f.测验及量测仪器办理:定时校对及保养。g.室内压力办理:连续监督室内压力记载,以坚持正压为基准。h.冷冻主机、泵浦、锅炉及冷却水塔之办理:定时查看保养及记载作业情况及水质改变剖析,以调整加药量等。i.洁净室中止作业再开机关键办理:发动后当即进行微尘粒子之测验,须洁净室康复安稳正常时再开端作业。表8为空调设备应查看之项目。表6各种过滤网替换周期品种功率最终压降压差测验频率出风口尘土测验过滤网替换周期初效过滤网AFI25%10mmAq在线随时测验--2次/年中效过滤网NBS65~95%25mmAq在线随时测验--2次/年高功能过滤网D.O.P.99.97%0.3mμ50mmAq在线随时测验1次/月1年/次超高功能过滤网D.O.P.99.99995%0.1mμ50mmAq在线随时测验1次/月5~10年补白:出风口尘土测验系在送风管或出风口邻近进行。