NASA的净室
建设中的微电子生产用净室
全套的净室服装
净室，又称无尘室、洁净室或清净室，是指一个具有低污染水平的环境，这里所指的污染来源有灰尘，空气传播的微生物，悬浮颗粒，和化学挥发性气体。更准确地讲，一个净室具有一个受控的污染级别，污染级别可用每立方米的颗粒数，或者用最大颗粒大小来厘定的。低级别的净室通常是没有经过消毒的（如没有受控的微生物），更在意的是净室中的灰尘。
净室的定义为：将空间范围内之空气中的微尘粒子等污染物排除，而得到一个相当洁净的环境。亦即：这个环境中的微尘粒子相当少，称之为净室。净室被广泛地应用在对环境污染特别敏感的行业，例如半导体生产、生化技术、生物技术、精密机械、制药、和医院内的手术室等行业等，其中以半导体业其对室内之温湿度、洁净度要求尤其严格、故其必需控制在某一个需求范围内，才不会对制程产生影响。作为生产设施，净室可以占据厂房很多位置。
净室系统[编辑]
净室系统，制造符合规格之洁净空气，连续且稳定供给足够之洁净空气于使用端，净室内的制造区（FAB）。一般而言，制造洁净空气之气源为外气（OUTSIDE AIR），经过净室系统各种处理单元装置之处理后进而得到符合规格之洁净空气。以下简单介绍其处理流程：外气经由外气空调箱（Make-up Air Unit或MAU）初步过滤微尘（particle）并控制其温湿度后，经由回风管道间（Mech. Chase），将净室之循环风量与外气空调箱之补充风量混合，经由冷却盘管（Dry Cooling Coil）将回风管道间之回风降温至净室要求之规格，透过循环风扇（Fan Filter Unit或FFU）带动净室的气流循环带走微尘及热量，最后经过超高性能过滤网（Ultra-low penetration air或ULPA Filter）过滤后，供应至Fab区。
净室空调的特性[编辑]
- 温湿度要求比一般空调高
- 一般空调要求在18°C~26 °C之间，相对湿度则在40%~65%之间；净室空调必须控制在22°C~24 °C之间，相对湿度则在45%~55%。
- 恒温恒湿控制
- 由于半导体制程对温湿度变化的大小极为敏感，故在净室大部分区域必须控制在± 1°C及± 3%之内。
- 所需的外气较多
- 由于半导体工厂中，制程系统需使用大量的化学品和毒气，这些化学品和毒气所产生的挥发气体和废气必须予以全数排除，故排气量相当大，为维持净室压力比外面的大气压力大，此时所补充的空气量亦随之增加。
- 空调系统24小时全天运转并监控管理
- 半导体工厂部分制程装置，对温湿度变化极为敏感，如黄光区Stepper光学机台，些微的温、湿度变化均会使装置的准度偏差，另外晶片等产品也必须置放在定温定湿的环境下，故空调系统必须24小时监控管理之。
- 半导体厂净室室内压力大小
- 半导体厂净室室内压力必须比室外高些许，除了为避免室外的温、湿度、微粒影响净室生产区的环境条件外，并可延长净室ULPAfilter的寿命，但不能无条件增加，如此将使向外逸散的洁净空气增加而增加运转成本。
- 气流分布须均匀
- 净室空调为带走净室内所产生的微尘粒子以维持洁净度故除了气流速度须达到一定之要求标准外，气流的流线形状也必须依不同的净室等级加以适当的控制。
净室空气流动规则[编辑]
 "紊流净室"的气流
|
 "层流净室"的气流
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净室分类[编辑]
列表描述了在各级别净室所需达到的每立方英尺（美国标准）或每立方米（ISO标准）最高可容许粒子数目[1]：
美国联邦净室209D标准[编辑]
| 每立方英尺粒子数;
|
| 级别
|
0.1 µm
|
0.2 µm
|
0.3 µm
|
0.5 µm
|
1 µm
|
5 µm
|
| 1
|
35
|
7
|
3
|
1
|
|
|
| 10
|
350
|
75
|
30
|
10
|
1
|
|
| 100
|
3500
|
750
|
300
|
100
|
10
|
1
|
| 1,000
|
|
|
|
1,000
|
100
|
7
|
| 10,000
|
|
|
|
10,000
|
1,000
|
100
|
| 100,000
|
|
|
|
100,000
|
10,000
|
1,000
|
备注:此标准已于2001年11月29日取消
参考: https://web.archive.org/web/20060208191024/http://www.iest.org/publctns/fedstd209.htm
ISO 14644-1净室标准[编辑]
较低标准的饮料业净室
| 每立方米粒子数;
|
| 级别
|
0.1 µm
|
0.2 µm
|
0.3 µm
|
0.5 µm
|
1 µm
|
5 µm
|
| ISO 1
|
10
|
2
|
|
|
|
|
| ISO 2
|
100
|
24
|
10
|
4
|
|
|
| ISO 3
|
1,000
|
237
|
102
|
35
|
8
|
|
| ISO 4
|
10,000
|
2,370
|
1,020
|
352
|
83
|
|
| ISO 5
|
100,000
|
23,700
|
10,200
|
3,520
|
832
|
29
|
| ISO 6
|
1,000,000
|
237,000
|
102,000
|
35,200
|
8,320
|
293
|
| ISO 7
|
|
|
|
352,000
|
83,200
|
2,930
|
| ISO 8
|
|
|
|
3,520,000
|
832,000
|
29,300
|
| ISO 9
|
|
|
|
35,200,000
|
8,320,000
|
293,000
|
净室标准比较表[编辑]
| ISO 14644-1
|
美国联邦标准209E 每立方呎颗粒数
|
| ISO 3
|
1
|
| ISO 4
|
10
|
| ISO 5
|
100
|
| ISO 6
|
1,000
|
| ISO 7
|
10,000
|
| ISO 8
|
100,000
|
作为软件工程的术语[编辑]
净室也是应用在软件工程中的一个术语。
- 软件工程涉及非常精准的功能设计，操作过程通过组员间的仔细审核，正如制造半导体晶片的净室一样，这个程序确保软件的潜在问题得以尽早发现及修正。
- 在软件的开发过程中，有时会动用多组独立团队进行功能验证，团队间的书面通讯一般由律师审阅，以防止侵犯著作权行为，这种操作亦颇类似净室环境。
参考文献[编辑]
- http://www.ndl.gov.tw/about/Factility/index.htm（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- http://www.ccg-sz.com（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- W. Whyte, Clean Room Technology Fundamentals of Design Testingand Operation, John Wiley and Sons, Inc., 2001.
- 丁志华、戴宝通，半导体厂超纯水简介，毫微米通讯, Vol. 7, No. 4, pp. 31-39.
- 杨伟智、吴世全，废水系统改善工程，毫微米通讯, Vol. 9, No. 1, pp. 42-50.
- 林永彬、郑渊源、吴世全, CDO排水问题之改善，毫微米通讯, Vol. 9, No.4, pp. 46-50.
- 萧开元、吴世全、林俊昌，新建工程机电系统图说规范订定（I），毫微米通讯, Vol. 9, No. 2, pp. 41-48.
- 萧开元、吴世全、林俊昌，新建工程机电系统图说规范订定（II），毫微米通讯, Vol. 9, No. 3, pp. 45-51.
