NASA的淨室
建設中的微電子生產用無塵室
全套的無塵室服裝
無塵室，又稱淨室、潔淨室或清淨室，是指一個具有低污染水平的環境，這裏所指的污染來源有灰塵，空氣傳播的微生物，懸浮顆粒，和化學揮發性氣體。更準確地講，一個無塵室具有一個受控的污染級別，污染級別可用每立方米的顆粒數，或者用最大顆粒大小來厘定的。低階別的無塵室通常是沒有經過消毒的（如沒有受控的微生物），更在意的是無塵室中的灰塵。
淨室的定義為：將空間範圍內之空氣中的微塵粒子等污染物排除，而得到一個相當潔淨的環境。亦即：這個環境中的微塵粒子相當少，稱之為無塵室。無塵室被廣泛地應用在對環境污染特別敏感的行業，例如半導體生產、生化技術、生物技術、精密機械、製藥、和醫院內的手術室等行業等，其中以半導體業其對室內之溫濕度、潔淨度要求尤其嚴格、故其必需控制在某一個需求範圍內，才不會對製程產生影響。作為生產設施，無塵室可以佔據廠房很多位置。
無塵室系統[編輯]
無塵室系統，製造符合規格之潔淨空氣，連續且穩定供給足夠之潔淨空氣於使用端，無塵室內的製造區（FAB）。一般而言，製造潔淨空氣之氣源為外氣（OUTSIDE AIR），經過無塵室系統各種處理單元裝置之處理後進而得到符合規格之潔淨空氣。以下簡單介紹其處理流程：外氣經由外氣空調箱（Make-up Air Unit或MAU）初步過濾微塵（particle）並控制其溫濕度後，經由回風管道間（Mech. Chase），將無塵室之循環風量與外氣空調箱之補充風量混合，經由冷卻盤管（Dry Cooling Coil）將回風管道間之回風降溫至無塵室要求之規格，透過循環風扇（Fan Filter Unit或FFU）帶動無塵室的氣流循環帶走微塵及熱量，最後經過超高效能過濾網（Ultra-low penetration air或ULPA Filter）過濾後，供應至Fab區。
無塵室空調的特性[編輯]
- 溫濕度要求比一般空調高
- 一般空調要求在18°C~26 °C之間，相對濕度則在40%~65%之間；無塵室空調必須控制在22°C~24 °C之間，相對濕度則在45%~55%。
- 恆溫恆濕控制
- 由於半導體製程對溫濕度變化的大小極為敏感，故在無塵室大部分區域必須控制在± 1°C及± 3%之內。
- 所需的外氣較多
- 由於半導體工廠中，製程系統需使用大量的化學品和毒氣，這些化學品和毒氣所產生的揮發氣體和廢氣必須予以全數排除，故排氣量相當大，為維持無塵室壓力比外面的大氣壓力大，此時所補充的空氣量亦隨之增加。
- 空調系統24小時全天運轉並監控管理
- 半導體工廠部分製程裝置，對溫濕度變化極為敏感，如黃光區Stepper光學機台，些微的溫、濕度變化均會使裝置的準度偏差，另外晶片等產品也必須置放在定溫定濕的環境下，故空調系統必須24小時監控管理之。
- 半導體廠無塵室室內壓力大小
- 半導體廠無塵室室內壓力必須比室外高些許，除了為避免室外的溫、濕度、微粒影響無塵室生產區的環境條件外，並可延長無塵室ULPAfilter的壽命，但不能無條件增加，如此將使向外逸散的潔淨空氣增加而增加運轉成本。
- 氣流分佈須均勻
- 無塵室空調為帶走無塵室內所產生的微塵粒子以維持潔淨度故除了氣流速度須達到一定之要求標準外，氣流的流線形狀也必須依不同的無塵室等級加以適當的控制。
無塵室空氣流動規則[編輯]
 "紊流無塵室"的氣流
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 "層流無塵室"的氣流
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淨室分類[編輯]
列表描述了在各級別淨室所需達到的每立方英呎（美國標準）或每立方米（ISO標準）最高可容許粒子數目[1]：
美國聯邦淨室209D標準[編輯]
| 每立方英呎粒子數;
|
| 級別
|
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
|
備註:此標準已於2001年11月29日取消
參考: https://web.archive.org/web/20060208191024/http://www.iest.org/publctns/fedstd209.htm
ISO 14644-1淨室標準[編輯]
較低標準的飲料業淨室
| 每立方米粒子數;
|
| 級別
|
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
|
淨室標準比較表[編輯]
| ISO 14644-1
|
美國聯邦標準209E 每立方呎顆粒數
|
| ISO 3
|
1
|
| ISO 4
|
10
|
| ISO 5
|
100
|
| ISO 6
|
1,000
|
| ISO 7
|
10,000
|
| ISO 8
|
100,000
|
作為軟件工程的術語[編輯]
無塵室也是應用在軟件工程中的一個術語。
- 軟件工程涉及非常精準的功能設計，操作過程通過組員間的仔細審核，正如製造半導體晶片的凈室一樣，這個程式確保軟件的潛在問題得以儘早發現及修正。
- 在軟件的開發過程中，有時會動用多組獨立團隊進行功能驗證，團隊間的書面通訊一般由律師審閱，以防止侵犯著作權行為，這種操作亦頗類似無塵室環境。
參考文獻[編輯]
- http://www.ndl.gov.tw/about/Factility/index.htm（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- http://www.ccg-sz.com（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- W. Whyte, Clean Room Technology Fundamentals of Design Testingand Operation, John Wiley and Sons, Inc., 2001.
- 丁志華、戴寶通，半導體廠超純水簡介，毫微米通訊, Vol. 7, No. 4, pp. 31-39.
- 楊偉智、吳世全，廢水系統改善工程，毫微米通訊, Vol. 9, No. 1, pp. 42-50.
- 林永彬、鄭淵源、吳世全, CDO排水問題之改善，毫微米通訊, Vol. 9, No.4, pp. 46-50.
- 蕭開元、吳世全、林俊昌，新建工程機電系統圖說規範訂定（I），毫微米通訊, Vol. 9, No. 2, pp. 41-48.
- 蕭開元、吳世全、林俊昌，新建工程機電系統圖說規範訂定（II），毫微米通訊, Vol. 9, No. 3, pp. 45-51.
