半导体制造行业洁净室的防异物措施有哪些？

半导体制造行业洁净室的防异物措施有哪些？

洁净室内的异物对策对于确保产品质量、提高制造效率来说是极为重要的问题。采取适当的措施防止异物将降低产品缺陷率、提高产量并降低生产成本。

洁净室需要控制异物，例如微小的灰尘颗粒、化学物质和生物污染物。例如，在半导体制造领域，洁净室根据ISO 14644-1等国际标准进行分级，对颗粒尺寸和数量有严格的标准。如果不按照本标准对异物采取适当的措施，将会导致产品产量降低和生产成本增加。

在半导体制造工厂，对洁净室的空气质量进行持续监控，以确保一定尺寸的颗粒数量不超过标准。在药品生产中，不仅对空气清洁度有严格的规定，而且对工人的服装和行为也有严格的规定，以防止微生物污染。在航天工业中，进行极其严格的异物管理，因为洁净室中的异物会对航天器和卫星造成损坏。

用粒子可视化系统可视化异物



Particle Viewer PV2 series



Particle Viewer PV2-Yellow

加藤工研提出的微粒可视化技术是一种通过结合针对目标颗粒和环境的照明以及前端图像处理技术，甚至可以捕获亚微米颗粒的工具。您可以在最短的时间内检查工作环境的当前状态，找出原因并评估改进后的情况。

您可以通过直接观察来检查灰尘的产生过程。

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

0.3微米粒子｜可视化实例

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

在 1,000 级洁净室（ISO 6 级）环境中可视化从 FFU 掉落的 0.3μ 颗粒。我们正在验证通过使用粒子可视化系统粒子查看器和粒子计数器同时测量可以可视化多少粒子尺寸。可对FFU的泄漏评估、设备劣化造成的粉尘问题、洁净度要求高的洁净室中的亚微米异物评估等进行非接触验证。

粗颗粒｜5微米以上颗粒的识别及对策

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

[兼容标准：ISO14644-17]
由于2021年标准化的ISO14644-17，粗颗粒的识别和对策变得很重要。视频显示，大于5微米的粗颗粒有很强的下落倾向，很难用颗粒计数器收集。结果，可视化的颗粒与计数器的测量值之间存在差异。在颗粒可视化系统中，颗粒尺寸越大，越容易捕获颗粒图像，因此可以轻松拍摄粗颗粒。

大于10微米的颗粒｜验证下落颗粒的吸力



*点击可显示放大的图像。

在颗粒计数器测量过程中拍摄了相当于粗颗粒的 10μ 颗粒的照片。正如您在图像中看到的那样，即使在较远的位置，小的漂浮颗粒也有很强的被吸入的趋势，但粗颗粒即使在喷嘴附近也会落下，无法被收集。粒子可视化系统可以检测粒子计数器漏掉的异物。

人身上的灰尘

评估人类行为产生的粉尘

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

据称，工人产生的灰尘是洁净室中最大的灰尘来源。即使穿着无尘服，也不能说不会出现异物。在处理异物时，抑制粉尘产生的最佳过程控制非常重要。

如果只给出口头解释，孩子可能很难意识到这种行为。然而，颗粒可视化图像对于异物管理来说具有说服力且有效。即使在存在语言障碍的海外生产现场也可以共享图像。该产品可以在大范围内可视化细颗粒，可以执行全面的异物对策，例如无尘服的选择和管理以及工人的活动。




行走时可视化积聚的灰尘

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

可视化沉积在地板上的颗粒，当工人行走时这些颗粒会飞扬起来。应特别注意清洁度要求高的设备，因为异物可能来自许多行人经过的走道。此外，当步行道靠近墙壁设置时，地板上的颗粒可能会被下流吹起，除非该结构是中庭。

手套上的灰尘

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

我们通过比较洁净室中使用的手套和普通丁腈手套来可视化灰尘的产生。视频还介绍了工作期间可能出现的污染情况。通过使用颗粒可视化系统实际观察颗粒，您可以验证意外的灰尘产生和污染路径。

粒子行为随大小而变化

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

粒子可视化系统通过处理捕获的粒子图像，可以更准确地了解粒子行为。图像上捕获的粒子只是一小部分亮度信息，可能会被忽略。因此，我们积累有关粒子亮度的信息并绘制跟随其运动的轨迹。通过绘制轨迹，可以识别受气流影响的粉尘产生位置，以及颗粒的最终目的地和性质。

计数颗粒物

使用设备

粒子可视化系统 Particle Viewer PV2 系列

粒子可视化系统可以对空气中的粒子进行计数。对空间捕获的图像上的粒子进行标记处理、数字化和计数，并输出数据。由于可以对视频数据进行处理，因此可以将颗粒增加的定时（灰尘产生的定时）作为时间序列数据来获得。

分析洁净室中的气流｜PIV

在处理洁净室中的异物时，可视化房间内的气流也很重要。使用激光片将气流可视化，使用不会污染房间的雾气作为示踪粒子。可视化气流可以使用 PIV 进行量化。

使用设备

• PIV 激光 G 系列

• PIV 软件 Flow Expert2D2C

这是使用 FFU 可视化气流状态的示例。该图显示烟雾发生器产生的烟雾作为示踪粒子分散并用激光片光源从侧面照射。用相机拍摄可视化气流，使用PIV 软件进行分析，并计算速度矢量。既然可以评估下降流的影响范围，那么是否可以有效地排放颗粒物呢？有没有停滞点？可以验证产量的提高。
*原本使用纯水雾是因为用烟雾发生器喷射会造成污染，但在本次实验中，为了验证目的，使用了烟雾发生器。