知道洁净室内为什么要随手关门的道理了吗？
化学物质去除的效率如何呢？
效率％
100
化学过滤器
测试条件 :
•湿度：50% •温度 : 20～23°C •风量： 2600 m3/h
90
80
70
Gigasorb碱
60
Gigasorb酸
50
40
30
活性炭
20
10
0 0 50 100 150 200
吸附物g
活性炭是如何吸附化学物质的呢？
外框 褶皱状滤纸
热溶胶
ULPA Filter高效过滤器—— Ultra Low Penetration Air Filter
过滤器去除灰尘的效率如何呢？（举例）
名称
HEPA高效 ULPA超高效
灰尘粒径
0.30μm 0.15μm
捕集率 99.97～99.999％ 99.9995%以上
灰尘又是如何产生的呢？
化学物质又是如何产生的呢？
分类
酸性物质 Acids
化学物质
主要来源
SOX、NOX、HCl、H3PO4、 大气、生产中使用的化学品 HF、HNO3、H2SO4
碱性物质 Bases
NH3、NH4OH、TMAH、 TMA、TEA、HMDS、CHA
大气、生产中使用的化学品、 作业人员
酞酸脂、硅氧烷、 凝缩性有机物 芳香族碳水化合物、 Condensables 脂肪族碳水化合物 掺杂性气体 Dopants H3BO3、BF3 、H3PO4 、 磷酸脂、有机磷
Cleanroom 洁净室
Fab 生产层 Chamber 回风静压室 Sub-Fab 下技术层 Cooling Coil 干式冷盘管
Shaft 回风井道
Duct 风管
AHU 空调机
灰尘是如何去除的呢？
波浪型隔离体 过滤器介质 外框 滤纸
热溶胶（多处加工） 密封条 HEPA Filter高效过滤器—— High Efficiency Particulate Air Filter 外框
4.8 m
0.6 m
Cl. 100 turbulent
Level 3
楼梯间
5.2 m
回风
Level 2
5.2 m
0.0m
Lower Subfab
Level 1
10 m (33 ft)
72 m (236,2 ft)
10 m (33 ft)
补充气体
特殊气体气柜 回风区
工艺真空管路 工艺原料主供应系统 人员操作区 （Class 100)
10,000～100,000级 室内洁净度不高 易受作业人员的活动而导 致洁净度下降
换气次数
20－50次/h
运行成本 设备费用
对生产设备的发热、排热进行 循环风量较少 分别处理，可以降低运行成本 运行成本最低 中 低
洁净室的洁净度是如何确定的？
Class1 1000000 100000 颗粒数量（个） 10000 1000 100 10 1 0 0 Class 1：大于0.5微米的粒子少于1个 Class 10：大于0.5微米的粒子少于10个 Class 100：大于0.5微米的粒子少于100个 Class 1000：大于0.5微米的粒子少于1000个 Class10 Class100 Class1000 Class10000
Cleanbench洁净工作台
自动洗手装置
Airshower 风淋室 Cleanbooth 层流罩
Passbox 传递窗
洁净室配套设施——高灵敏度烟感探测器
洁净室配套设施——紧急排气/烟系统
Fab
用力室
作业室
用力室
Sub-Fab
设备冷却水系统构成图
泵 板式热交 水过滤器
PCW 水 箱
冷冻水系统
Cleanroom洁净室
Cleanroom洁净室
但 适易 利 必 合形 用 须 有成 确 较垂 保 高直 和 架 洁单 地 空 净向 板 地 度流 上 板要 送 高求 下 度的 回 洁 净 室 FFU
适不直 合能接 洁形利 净成用 度同空 要一调 求方箱 不向侧 高气送 的流侧 洁，回 净是 室乱 流
1 型号：Trane 2 数量：
些污染源可以造成元器件性能的劣化及产品成品率
和可靠性的降低。所以制造集成电路必须在洁净的 环境中进行，以尽量将污染源和硅片隔离。
半导体工厂洁净室示意图
独立过滤风扇
高架地板
天花吊顶系统 架子格 排风扇
水泥覆盖 防水保温 镀锌浪板
静压箱 钢结构 微环境
（Class 1,SMIF
排风扇
22 m (74 ft) 5.5 m 1.3
•
使用精制活性炭（酸、碱、有机） 来对应不同的化学气体分子——化学吸附
化学过滤器和FFU的HEPA/ULPA的安装关系举例
风向
碱化学过滤器(A) 有机化学过滤器(L) 酸化学过滤器(C) FFU用ULPA过滤器
有了HEPA、ULPA，还要进行新风的空气净化（湿度控制）
等湿升温 后过滤器
除5μ m以上颗粒 （效率82％以上）
微孔
微孔
气流
微孔
•
活性炭的小孔组织有非常大量的内表面，约1000M2/g
•
• • •
吸附发生在活性炭的内表面
被吸附的化学分子通过扩散进入活性炭庞大的小孔组织，抵达微孔。碰撞发生在微孔表面。 活性炭通过它的弱吸引力有效地抓住化学分子 ——物理吸附 活性炭表面和分子间的相互作用是较弱的，不可能留住较轻的不稳定化学分子
尘埃粒子直径的示意图
0.5 μm 0.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 香烟的烟 颜料 10 100 1000 水泥 人的头发 植物孢子 硅砂 花粉 重工业发出的粒子 10000
烟
病毒
细菌
化学物质
尘埃粒直径（单位：μm）
洁净室的洁净度是如何维持的？
Chamber 回风静压室 Fan Filter Unit 风机过滤单元
洁净室的构造是怎样的？
比较项目 全面垂直层流方式 部分层流方式 乱流方式
洁净室 气流方式 流程图
洁净度
1～1000级 室内全部为高洁净度区域 易受作业人员的活动而导 致洁净度下降 400－500次/h、 下降风速0.45m/s 生产设备的发热即为空调 的热负荷，运行成本最高 高
1～10,000级 洁净通道内为高洁净度区域 可以减少作业人员对洁净度的 影响 通道内200－400次/h， 下降风速0.25-0.45m /s； 其它区域100－200次/h
工艺原料供应主管路 钢结构
洗涤塔 无尘电梯
洁净室的空调系统及其气流组织形式
易为 利 控非 用 制单 风 大向 管 范流 上 围洁 送 的净 侧 空室 排 气 流 动 但较适为利 必大合混用 须热有合风 确负较流管 保荷高洁和 架要洁净地 空求净室板 地的度 上 板洁和 送 高净 下 度室 回
Cleanroom洁净室
不让灰尘产生
不让灰尘堆积 迅速排除灰尘
2、不使用容易发尘的物品及材料 3、减少不必要的人员走动 4、不用的物品严禁带入 1、清扫作业不留死角，特别是不易清扫的角落和设备周围 2、尽量减少风管、配管暴露于洁净室内
3、实施标准化的清扫作业 1、增大换气次数
2、设备发尘部位应有排气 3、室内的气流形式应使得灰尘难以在产品上附着
空气中漏入
原料中带入
7 人员因素造成 8 25 设备运转产生
35
25
生产过程产生
——摘自GB50073-2001《洁净厂房设计规范》
洁净室的四原则
1、过滤器本身及外框无漏风
不将灰尘带入
2、洁净室需保持一定的正压 3、作业人员需穿洁净服并经风淋 4、带入的工具、材料等必须擦洗干净 1、正确穿着洁净服
大气
29% 59% 8%
3 4
动力设备
生产设备
5
洁净室为什么还要控制压差？
洁净室的压差就是使洁净室与周围的空间必须维持一定的静压差，洁净度不同的洁净
室之间，或洁净室与一般房间之间保持适当的压差值，其目的是为了保证在洁净度等
级低的区域其洁净度遭受破坏时，洁净度等级高的区域可以免受邻室的污染。 不同洁净等级的洁净室之间应维持不小于5Pa的 压差，级别高的区域为正压； 洁净区与非洁净区之间也应维持不小于5Pa的压 差；洁净区与室外也应维持不小于10Pa的压差。
知道了吗——
洁净室内为什么要随手关门？
HHNEC洁净室的断面示意图
FFU
P/W 室 Class10000
一般 环境 通道
CR2F Class10000
CR2F Class1
D区 1F C/R Class1000
Air Return
C/R Sub-Fab
D区 支持栋
A区 生产栋
洁净室配套设施——净化设施
冷却空气 除湿至露点温度 温度：10℃ 湿度：100％
中效过滤器
除1μ m以上颗粒 （效率90％以上）
预热盘管
冬季空气预热
10～200mg/ M3 大气含尘计数浓度： 1.3×108个/M3
等湿升温
冷却除湿
等焓加湿
等湿升温（冬季工况）
洁净室的温度是如何控制的？
Cooling Unit 干冷盘管
干冷盘管温差小，温度分布均匀，控制精度高 主要用于小范围作业室的温度控制
冷却除湿 变频风机
等焓加湿 水喷淋段
（夏季工况） 初效过滤器
除5μ m以上颗粒 （效率75％以上）
再热盘管
加热空气 调整温、湿度 温度：21.5±0.5℃ 湿度：40 ±15％
金属网
防鸟 防虫 防漂浮物
排气风量补充 除氨 泄漏风量补充 除悬浮物 加湿空气