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高纯多晶硅洁净生产工艺


5 洁净室行为规范 (半导体行业洁净室行为规范)
一、净化服的管理规定
1.净化服、鞋均每周清洗一次,净化服由净化区门卫负责回收并统一送洗衣房清洗; 2.每位员工有两套净化服便于替换,拆袋的净化服必须挂在相应号码的挂钩上; 3.净化服上除了由净化区门卫作统一编号外,不得任意乱涂乱写,违者自费更新; 4.净化服、鞋有损坏、污染或松紧异常等,应及时告诉门卫,以便更新,并由门卫作好登 记工作。 5.净化服暴漏在非净化区域后应经过清洗才能再次在净化间内使用。 6.外来参观人员的净化服使用后由门卫立即进行回收清洗。
(ISO 14664-1 Air Cleanliness)洁净室等级划分
国际(ISO-14644-1 Ail Cleanliness)洁净室标准 空气洁净 等级 (N) 大于或等于表中粒径的最大浓度值|(个|立方米) Ft为英尺 1ft=12英寸 1ft=304.8mm 1in=25.4mm 0.1um ISO Class1 ISO Class2 ISO Class3 ISO Class4 ISO Class5 ISO Class6 ISO Class7 ISO Class8 ISO Class9 十 一百 一千 一万 十万 一百万 0.2um 2 24 237 2370 23700 237000 10 102 1020 10200 102000 4 35 352 3520 35200 352000 3520000 3520000 0 8 83 832 8320 83200 832000 832000 0 29 293 2930 29300 293000 0.3um 0.5um 1.0um 5.0um
5 洁净室行为规范
四、预防污染
1.不可以裸手碰工作台、工具及其他净化区器材; 2.禁止在净化区内抓头、抹脸或搓手,手套若触及脸部应立即更换; 3.口罩、手套破损必须及时更换 4.净化间白区禁止5人及以上人员聚堆 5. 5.在做设备及工作区的清洁前,应在手套外面再戴一层手套,在清洁结束后,将外层手套脱掉后才 能进行生产操作。 6.使用N2气枪时,必须低于工作台之下,以免粉尘污染圆片; 7.在净化区中,产品片的放置高度不得低于30公分,以避免受到人员走动时产生的颗粒污染; 8.除非工作需要,不得接近有圆片放置的工作台面和设备,必须与圆片保持至少30公分的距离; 9.净化间内禁止撕纸,可将净化纸预先裁成合适大小再带入净化间。 10.净化区内的打印机须放置在低于60公分的位置; 11.圆片在非加工和异常处理状态下,禁止直接暴露在空气中,以免粉尘污染圆片;
5 洁净室行为规范
二、进出净化区物品的管理规定
1.进出净化区的物品必须符合净化要求,并只可通过两个通道进入:大件由电梯间进入, 其余小物品(长度小于1m)由净更衣室经风淋进入; 2.表面脏的物品要用5%的异丙醇或纯水擦洗干净。 3.油性液体及待修设备从进入净化区时,不要沾污地面,如有沾污及时清洗干净; 4.化学品及其他需进入电梯间的物品必须擦洗干净,搬运人员进入电梯间必须更换干净 的拖鞋; 6.净化间使用结束的空桶(瓶)在退回前贴好化学特性标识
5 洁净室行为规范
五、净化区内设备维修和施工操作规定
1.净化区内设备维修时必须放置“正在维修”标识牌; 2.净化区内设备维修时,应做好净化防护措施; 3.施工所用设备和工具在进入净化区前需先擦干净,在使用前再进行擦洗; 4.维修维护或施工过程中,避免乱堆乱放,维修结束后将所有工具清理干净; 5.维修维护或施工过程中,不得坐或躺在地板上,如确实需要先铺垫塑料隔离垫; 6.施工过程中产生的赃物和颗粒,必须用真空吸管吸掉并认真擦干净,同时将工作桌面、 地面清扫干净; 7.登高作业时应使用梯子,禁止踩踏管线或设备。
洁净室工作原理:通过空气处理装置,将空气流送入管道,并通过空气过滤装置,将洁净的空气 送入室内,同时通过工艺排风将室内空气送回空气处理装置或室外,循环往复就能达到净化的目 的
3.洁净室等级及标准
1963年美国制定出国际上第一套洁净室标准 (美国联邦标准-FS 209标准), 此后不断修改标准,同时世界上几个主要的国家根据自己的需要,分别制 定了自己的洁净标准。 现在国际上采用的ISO洁净室等级的划分标准是由全球各国际标准化团体联合 会编制的(ISO-14644 Air Cleanliness).有8个部分组成(洁净室等级的划分,洁 净室的测试方法,洁净室的设计与施工,洁净室的运行,定义及单位,微环境 与隔离等)。更衣室 洗手烘干 戴发套, 戴发套,将头发完全放入发套 戴口罩, 戴口罩,口、鼻完全掩在口罩内
穿净化服,拉好拉链 穿净化服 拉好拉链
穿净化鞋,裤管收在鞋筒内, 穿净化鞋,裤管收在鞋筒内,拉好拉链
戴手套,端口放在两层衣袖中间 戴手套 端口放在两层衣袖中间
着装和卸装的步骤
着装完毕 进风淋室前请确认着装符合规范 脱净化鞋 净化鞋放入指定鞋柜
4.洁净室的维护与管理
洁净室内污染的来源,经测试如下表。在洁净室中不规范的动作会产生大量的尘 埃粒子,从而严重影响洁净室的洁净度。作业人员进出洁净室时尘埃粒子有明显 的增加,有人动作时其洁净度马上会恶化。 洁净室内污染来源比例
No. 1 2 3 4 5 尘埃粒子来源 空气泄漏 原材料 生产过程 设备 人员 所占比例 % 7 8 25 25 35
以上数据可以表明,可见杂质对多晶硅质量的影响较大。
2.洁净室的定义
洁净室(clean room)又称无尘室或净化间。是指不论室外空气条件 如何变化,仍能使室内空气中微尘粒子,有害气体,细菌等污染 物排除,并且室内温度,湿度,洁净度,空气压力,气流分布, 气流速度,噪声,震动,照明,静电等特性能控制在某一特定需 求范围内。 因此,洁净室必须具备以下功能: 1.能除去空气中漂浮的微尘粒子 2.能防止微小粒子的产生 3.温度,湿度能控制在一定范围内 4.室内空气有一定压力,气流速度及气流分布 5.能排除有害气体(废气) 6.有除静电防护,防电磁干扰 7.有安全,节能措施
高纯多晶硅洁净生产工艺
研发中心
王显兰
1. 洁净在多晶硅生产中的必要性 2. 洁净室的定义 3. 洁净等级及标准 4. 洁净室的维护及管理 5. 洁净室行为规范 6. 多晶硅生产过程中需注意的洁净问题
1.洁净在多晶硅生产中的必要性
随着太阳能光伏和半导体产业的发展,对多晶硅纯度的要求越来越 高。多晶硅的质量好坏,直接关系到晶体管的合格率,电学性能以及太 阳能电池转换效率的高低。 提高多晶硅产品质量的措施: 1.在生产过程中,搞好工艺卫生。树立“超纯”观念,养成严格的工 艺卫生操作习惯(操作环境最好有洁净室) 2.提高原料纯度 3.强化精馏效果 4.氢还原过程的改进 5.加强分析手段提高分析灵敏度
洁净室的维护与管理 表一
人体的不同动作及不同工作服所能产生的微尘粒子数 大于等于0.5um 人体的动 作
站立(静姿态) 坐下(静姿态) 手腕上下动 上身前屈 手腕自由运动 头颈上下,左 右动 屈身 原地踏步 步行
单位;个|人.分钟
普通工作 服 339000 302000 2980000 2240000 2240000 631000 3210000 2800000 2920000
脱净化服, 脱净化服,挂到相应挂钩上
脱口罩、 脱口罩、头套
脱手套
手套、头套、 手套、头套、口罩扔入对应的垃圾桶
净化间内部
洁净室的管理
2. 物流的管理
原,辅材料或设备 去除外包装 外部初步洁净处理
移至洁净工作区
移入洁净工作区
清洁原,辅材料或设备表面
去除内层包装
移至物料,设备清洗
工作人员进行清洁处理时必须穿着洁净工作服,实用无尘纸或不脱纤维的无尘布, 清洁剂实用超纯水或3%-5%浓度的丙酮或 IPA 设备搬运时,事先应在地板上铺设已清洁过的不锈钢板或胶板以保护洁净地板 3.洁净室内物品的管理 洁净室内除了进出洁净室用的洁净工作衣,鞋,帽,口罩,手套,防护眼镜外, 还有文具纸张(净化纸),桌子,椅子,传片盒,片架,搬运小车,真空吸尘器, 垃圾箱等
美国(FS209D)标准 中国GB 500732001标准
个|立方英尺
个|立方米
以0.5um 计
1 10 100
1000 10000 100000
洁净度
谈到净化厂房的洁净度时,可以举 “在太平洋中游弋的一条鱼”的例子来比喻“浮游在 空气中的灰尘微粒”,目的是让大家亲身感觉到半导体洁净室方面的那种极其洁净的 程度。 我们以ISO1级的洁净度为例。 1. ISO1级1m3空气中0.1µm粒子<10个;浮游粒子在空气中的体积比为5.24×1/10(21次方) 2. 2.太平洋的面积为16500万km2、平均深度为4282m、体积为70700万km3。 16500 km2 4282m 70700 km3 如果与ISO 1级相同的粒子比例进行换算,70700万km3的5.24×10(-21次方)仅3.7 l, 3.7 l也就大约相当于一条鱼的体积。 把一个立方米的空间,等比例放大到象太平洋这样 巨大的空间,经过超高效过滤器的过滤,大于3.7升体积的鱼(微粒)全部被过滤掉了; 只有比它小的鱼(微粒)还存在 “太平洋中游弋的一条鱼”是一种什么样的感觉了吧
太阳能级多晶硅国 家标准
洁净在工艺生产中的必要性
可见杂质对产品多晶硅中微量元素含量的影响(多晶硅中C小于等于2.5E16at/cm3 即0.21ppm,TMI小于等于0.05ppm) 例 1.一滴油按实际理论计算可以污染122.5kg多晶硅(一滴油中含碳量为:0.01035 g) 2.长1cm,宽0.5mm,厚0.05mm的铁丝按实际理论计算可污染240kg的多晶硅 3.一块重0.29g的石墨按实际理论计算可污染1380kg多晶硅 4.一根头发大概可以沾污100kg左右的多晶硅
个行业洁净标准
半导体行业(CSMC)
个行业洁净标准
多晶硅生产
由于多晶硅生产目前还处在发展阶段,企业对洁净生产的认识随着太阳能级多 晶硅厂商对产品质量的不断提升和行业标准的修订越来越明朗化。 例如******硅业(改良西门子法)。洁净室主要集中在以下几个部分: 1.产品检测部分(ICP-MS 1000级) 2.氢气还原SiHCl3 (十万级) 3.硅芯制备。 (三十万级) 4.产品的整理和产品的检测 (三十万级)
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