芯片洁净间的等级是如何划分的

半导体工艺与设备 2023-10-16 08:14 1826浏览 0评论 0点赞

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芯片生产是一个非常精细且需要无尘的环境，这种环境通常被称为超净室或洁净室。洁净室是一个专门设计的封闭空间，其中空气中的颗粒物已被高度复杂的过滤系统限制或去除。通常，在大学的实验室中，我们最常接触的是百级间，千级间；封装领域通常是万级间，十万级间；如果在12寸Fab工厂，光刻区甚至能达到1级，0.1级。那么这些级别是怎么划分的？分别代表什么？谁制定的？

洁净室的划分一般有两种方法。一种是美国联邦标准Fed Std 209E，一种是国际标准化组织ISO颁布的洁净室国际标准ISO14644-1。

美国联邦标准Fed Std 209E

美国联邦标准209E于1963年首次发布，并于1992年进行了最后一次大的修改。该标准定义了从1级到100,000级的洁净室标准。每一个等级都是基于特定空气体积内的微粒数量。

按照209E标准，一个Class 100的洁净室，在每立方英尺的空气中允许有不超过100个0.5微米或大于0.5微米的颗粒。以此类推，Class 1000就是每立方英尺的空气中允许有不超过1000个0.5微米或大于0.5微米的颗粒；Class 10000就是每立方英尺的空气中允许有不超过10000个0.5微米或大于0.5微米的颗粒.。这种表达方式更容易记忆，因此我们通常说的百级间，千级间的应用范围较广，是以尺寸0.5um的颗粒为界，根据每立方英尺空气中0.5um颗粒的数量来划分。

洁净室国际标准ISO14644-1

从2001年开始，国际标准化组织（ISO）的ISO 14644-1标准逐渐取代了Fed Std 209E。ISO 14644-1标准是一种更具国际性的标准，其定义了从ISO 1级到ISO 9级的洁净度标准，其中ISO 1代表最高的洁净度，ISO 9则对应于一般室外空气环境。每个等级都基于特定体积空气中微粒的数量。

ISO 1: 在每立方米空气中不超过10颗0.1微米的颗粒。

ISO 2: 在每立方米空气中不超过100颗0.1微米的颗粒。

ISO 3: 在每立方米空气中不超过1,000颗0.1微米的颗粒。

ISO 4: 在每立方米空气中不超过10,000颗0.1微米的颗粒。

ISO 5: 在每立方米空气中不超过100,000颗0.1微米的颗粒。

ISO 6: 在每立方米空气中不超过1,000,000颗0.1微米的颗粒。

ISO 7: 在每立方米空气中大气颗粒的数目适用于更大的颗粒尺寸

ISO 8: 同上

ISO 9: 空气颗粒数目等同于典型的城市环境。

该标准下微粒的计算方法为：

C n = 每立方米等于或大于指定粒径的最大允许颗粒数，四舍五入到整数

N = ISO 等级号 - 必须是 0.1 的倍数且小于或等于 9

D =粒径（微米）

美国联邦标准与iso标准的关系

，尽管这两个标准的等级名称不同，但他们都基于同一原理：每个等级都基于一定体积空气中的微粒数量。因此，他们之间存在着接近的对应关系：

iso3==Class1

iso4==Class10

iso5==Class100

iso6==Class1000

iso7==Class10000

iso8==Class100000

Fed Std 209E在美国以外的许多地方仍被广泛引用，但这个标准在美国已经正式被取消，并由ISO 14644-1取代。因此，当谈论洁净室标准时，通常建议使用ISO标准，尽管很多人可能仍然熟悉和引用Fed Std 209E。

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