Die Designstandards für Halbleiter-Reinräume umfassen typischerweise die folgenden Kernaspekte:
Einhaltung internationaler Standards wie ISO 14644-1, die Reinraumklassifizierungen basierend auf der Anzahl und Größe der pro Kubikmeter Luft zulässigen Partikel definiert. Gängige Klassifizierungen für Halbleiter-Reinräume sind ISO-Klasse 1 bis ISO-Klasse 5.
- Luftfiltration und -strömung:
Einsatz von HEPA- oder ULPA-Filtern zur Erreichung der erforderlichen Luftreinheitsgrade. Die Luftströmungsmuster sind typischerweise unidirektional (Laminarströmung), um Partikelkontaminationen zu minimieren.
Strikte Kontrolle von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck zur Aufrechterhaltung stabiler Bedingungen und zur Verhinderung von Kontaminationen. Typische Temperaturbereiche liegen bei 20-23°C, mit Luftfeuchtigkeitswerten zwischen 40-60%.
- Material- und Oberflächenauswahl:
Verwendung von Materialien, die nicht fusseln und leicht zu reinigen sind, für Wände, Decken und Böden. Gängige Materialien sind Edelstahl, epoxidbeschichtete Oberflächen und Vinyl.
Implementierung von Gowning-Verfahren und die Verwendung von Reinraumkleidung zur Minimierung von menschengemachter Kontamination. Das Personal muss strenge Protokolle für Ein- und Ausgänge sowie für das Verhalten im Reinraum befolgen.
- Betriebsmittelmanagement:
Entwurf von Reinräumen, die notwendige Betriebsmittel wie Reinstwasser, Spezialgase und Vakuumsysteme umfassen, um sicherzustellen, dass diese die saubere Umgebung nicht beeinträchtigen.
- Vibrations- und elektromagnetische Störungsunterdrückung:
Minderung von Vibrationen und elektromagnetischen Störungen, die empfindliche Halbleiterprozesse und -geräte beeinträchtigen können.
Regelmäßige Wartung und Echtzeitüberwachung der Reinraumbedingungen zur Sicherstellung der Einhaltung von Standards. Dies umfasst Partikelzählungen, Luftstrommessungen und die Überwachung von Umweltparametern.
- Sicherheit und Konformität:
Einhaltung von Sicherheitsstandards und -vorschriften, einschließlich Brandschutz, Chemikalienhandhabung und Notfallprotokollen.
Diese Designstandards stellen sicher, dass Halbleiterreinräume das hohe Maß an Sauberkeit und Kontrolle aufrechterhalten, das für die Halbleiterfertigung erforderlich ist.