хности ионных примесей. Кроме того, за счет интенсивного пе­ремешивания раствора, обусловленного выделением пузырьков кислорода, и создания щелочной аммиачной среды происходит эффективная очистка поверхности от микрочастиц. Однако при использовании ПАР может наблюдаться загрязнение поверхно­сти кремния примесями алюминия, магния и железа, что в ряде случаев требует дополнительной обработки в кислотных раство­рах.

Очистку поверхности подложек от металлических примесей производят в перекисно-соляном растворе (НСl:Н₂0₂:Н₂0=5:1:1) при температуре 70-90 °С. Действие ПСР основано на образова­нии хорошо растворимых простых и комплексных солей соля­ной кислоты с ионными и атомарными загрязнениями на по­верхности кремния и диоксида кремния. ПСР эффективен для удаления как щелочных, так и тяжелых металлов.

2.5. Чистые производственные помещения

В связи с малыми размерами элементов современных ИМС (намного меньше 1 мкм) изготовление ИМС осуществляют в специальных чистых помещениях, к которым предъявляются особо жесткие требования по микроклимату. Под микроклима­том понимают параметры воздушной среды, заключенной в ограниченном объеме (количество загрязняющих частиц в воз­духе, внутрикомнатное давление, температуру, влажность).

Загрязняющей частицей является любая аэрозоль (взвесь жидких или твердых частиц в атмосфере). Источниками загряз­нений являются: 1) воздушная среда, 2) работающее оборудо­вание, 3) производственный персонал.

Все производственные помещения для производства изделий интегральной электроники имеют определенный класс чистоты.

Класс чистоты - основная характеристика чистых поме­щений, характеризующаяся запыленностью воздуха. Запылен­ность воздуха — максимальная концентрация аэрозольных час­тиц определенного размера, находящихся в единице объема воз­духа. Требования к запыленности воздуха чистых помещений различных классов чистоты приведены в табл. 2.2.

Для получения и поддержания в помещении необходимого класса чистоты существуют следующие четыре принципа.

Принцип 1. Частицы не должны вноситься извне.

1. Перед тем, как войти в чистое помещение проводят уда­ление пыли с помощью воздушного душа. Это необходимо для того, чтобы одежда не несла в чистую комнату загрязнений.

2. Прежде чем внести в чистую комнату какой-либо пред­мет, его чистят в тамбуре либо он проходит пропускной бокс.

3. Для предотвращения загрязнения воздуха в чистом поме­щении поддерживается избыток давления.

4. Чистая комната должна обладать высокой герметично­стью.

Принцип 2. В чистых комнатах не допускается появле­ние новых частиц.

1. Для того чтобы воспрепятствовать распространению пыли от работников, последние носят очищенную одежду, выполнен­ную по специальному фасону из непылящего материала.

2. Производственные линии делают короткими, стараются исключить ненужные движения.

3. Для внутренней отделки чистых помещений выбирают материалы, выделяющие минимальное количество загрязняю­щих частиц.

4. В чистые помещения ограничивается внос предметов, спо­собных привести к появлению загрязнений.

5. Дважды в смену в чистых помещениях производится влаж­ная уборка технологического оборудования, стен, пола.

Принцип 3. Частицы не должны задерживаться.

1. При строительстве чистых помещений выбирают формы, затрудняющие скопление загрязняющих частиц, внутренняя от­делка чистых помещений должна легко поддаваться очистке.

2. Для изготовления чистых помещений применяют анти­статические материалы, затрудняющие прилипание взвешенных частиц.

Принцип 4. Появляющиеся частицы не должны рассеи­ваться по объему чистого помещения.

1. Вблизи источника загрязнения устанавливают приспособ­ления для отсоса генерируемых частиц (вакуумная пылеуборка, вытяжная вентиляция).

2. С помощью высокоэффективных фильтров принимают меры по очистке подводимого воздуха.

3. Воздушные потоки в помещении носят ламинарный ха­рактер, а загрязнённый воздух удаляют, не позволяя ему рассе­иваться.

Комплекс мер и требований, предъявляемых к производствен­ным помещениям, персоналу, работающему в этих помещениях, спецодежде персонала, и регламентирующий порядок уборки в помещениях и контроль чистоты, называют электронной гигие­ной (ЭГ).

Комплекс требований к действиям персонала при ремонте, обслуживании оборудования и при работе с полупроводниковы­ми пластинами и оснасткой, обеспечивающий минимальный прирост дефектности и исключающий появление брака, называ­ют культурой производства.

Производство изделий интегральной электроники осуществля­ют в чистых производственных модулях. Чистым производствен­ным модулем называют совокупность чистых комнат, зон обслу­живания, а также бытовых комнат, туалетов, раздевалок, подсоб­ных помещений, соединенных чистым коридором (см. рис. 2.12).

Чистая комната — чистое помещение определенного объе­ма, в котором реализуется какая-либо технологическая опера­ция, оснащенное определенным типом оборудования и в кото­ром соблюдены все требования к технологическому микрокли­мату. Каждая из чистых комнат окружена сервисной зоной (или зоной обслуживания). В чистой комнате размещается тех­нологическое оборудование и персонал. При этом в чистой ком­нате расположены только пульты управления, а также загру-зочно-разгрузочные устройства. Остальные части оборудования расположены в сервисной зоне.

Вход в чистый производственный модуль осуществляется через специальную шлюзовую камеру (узкий коридор шириной 1,2-1,5 м, в боковых стенках которого расположены патрубки, обеспечивающие обдув очищенным азотом).

В чистом производственном модуле помещения имеют раз­личный класс чистоты. В проходном коридоре класс чистоты -100, в сервисной зоне - 1000, в чистой комнате — 10, а на рабочем месте - 1.

Чистое рабочее место — рабочее место с уменьшенной за­пыленностью, характеризуемое подачей фильтрованного возду­ха и имеющее низкий класс чистоты.

Попадание из зоны обслуживания в чистое помещение дол­жно быть исключено. При входе в модуль персонал дважды переодевается. Сначала в гардеробе первого переодевания (13) персонал снимает одежду, надевает халат и тапочки. Затем пе­ремещается в гардероб второго переодевания (14), где облачает­ся в защитный костюм (комбинезон с капюшоном, перчатки, бахилы и лицевую маску, закрывающую рот и нос). После этого через шлюз (15) персонал попадает в чистое производственное помещение.

Чистые комнаты имеют форму удлиненного прямоугольника и чередующиеся через них зоны обслуживания. Ширина кори­дора около 2,4 м. Размеры зон обслуживания определяются тех­нологическим оборудованием и варьируются от 1,5 до 6,0 м.

Число чистых комнат определяется сложностью технологи­ческого процесса изготовления изделий. С помощью чистого ко­ридора осуществляется связь как с чистыми комнатами, так и с бытовыми помещениями, а также осуществляется передача из­делий (в современных модулях транспортировка партий плас-тин производится автоматическими транспортными системами).

Потолки чистых помещений представляют собой систему ячеек с фильтрами тонкой очистки (1), через которые сверху подается воздух, и освещающими устройствами (см. рис. 2.13). Удаление пыли из чистых помещений достигается за счет раци­ональной очистки и циркуляции воздуха. Наибольшая чистота достигается при скорости ламинарного потока воздуха 0,25 — 0,45 м/с. Поверхность пола (2) почти целиком занята вытяж­ными отверстиями. Под полом чистой комнаты имеется про­странство для сбора и удаления воздуха. Воздушные потоки направлены от потолка по направлению к полу. Следовательно, если в верхней части помещения пыль отсутствует, то и во всей комнате будет достигаться высокая степень чистоты. Скорость ламинарного потока воздуха в чистой комнате составляет по-