Технология полупроводникового кремния - Фалькевич Э.С.
ISBN 5-229-00740-0
Скачать (прямая ссылка):
Воздух, подаваемый в помещение, очищают по следующей схеме. Забор воздуха из атмосферы проводят в чистой зоне вне корпуса цеха (здания) на высоте 6-10 м над уровнем земли. Затем воздух вентиляторным агрегатом подают на фильтр грубой очистки от средне-и мелкодисперсной пыли. Грубую очистку ведут на металлических сетках, смоченных маслом, или тканевых фильтрах. После грубой очистки воздух направляют в камеру орошения, предназначенную для дальнейшей очистки и создания заданной влажности и температуры путем контактной его обработки водой. В холодное время года воздух после камеры орошения дополнительно подогревают в воздухонагревателе. Для окончательной очистки перед подачей в технологическое помещение воздух пропускают через тканевые фильтры гонкой очистки.
Очищенный воздух подают воздуховодами в верхнюю точку помещения так, чтобы обеспечивалось ламинарное движение воздуха сверху вниз. Из помещения воздух отсасывается с уровня пола, чтобы пыль, образуемая двигающимся персоналом, сразу же удалялась.
Для уменьшения попадания пыли в производственные помещения работники технологических переделов (основные и вспомогательные) перед входом в помещение переодеваются в специальную одежду и по чистым галереям (коридорам) проходят в зону обдува (специальное изолированное место перед входом в технологический зал), где интенсивным потоком воздуха микрочастицы пыли удаляются с одежды. Только после этого работник попадает в производственное помещение.
Если необходимо создать особо чистые условия производства, то непосредственно на рабочем месте устанавливают локальные стерильные зоны (боксы). Очищенный воздух перед подачей в бокс проходит дополнительную сверхтонкую очистку. Это обеспечивает уменьшение пыли на рабочем месте в 10—100 раз.
Степень чистоты в производственном помещении зависит от различных факторов и выражается следующим уравнением [267, 268]:
60G г / Qkt Vi n= a kV I1-exP ( 60
где п - число частиц пыли, находящихся в I мэ воздуха за отрезок времени t (мин); V -объем чистого помещения, м3; к - число воздухообменов чистого помещения за 1 ч; G — общее чиспо частиц, поступающих за 1 мин в воздух чистого помещения; о — эффективность фильтров.
Чистоту контролируют специальным прибором, АЗ-5 (счетчиком частиц пыли размером > 0,5 мкм). Работа счетчика основана на рассеянии света отдельными частицами. На основе количественной связи между размером частиц и интенсивностью рассеянного света проводят автоматический расчет количества частиц. Данные о количестве частиц выводятся на прибор, указывающий их концентрацию. Диапазон измерения концентрации пыли составляет 1—300000 частиц на 1 л. Благодаря своей компактности прибор удобен в эксплуатации и легко может быть перенесен одним человеком. После включения в заданном месте помещения через 1 мин на шкале прибора указывается количество пылинок в 1 л воздуха.
Важным элементом является регулярная влажная уборка помещения. Рекомендуется, например, ежесменно протирать оборудование, два раза в смену мыть полы, один раз в месяц протирать (мыть) стены и оконные проемы.
336
Глава VI. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ГАЗЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ГАЗЫ
Рассмотрим важнейшие способы производства кислорода, водорода, азота, аргона, гелия и хлора с показателями,удовлетворяющими требованиям технологии полупроводникового кремния (табл. 11).
Следует отметить, нто качество кремния, а часто и просто возможность обеспечения выпуска того или иного вида продукции зависят от степени чистоты применяемых газов. По этой причине особое внимание уделено именно методам тонкой очистки газов от основных примесей. Для определения чистоты газа обычно пользуются единицей IppmV [~ 1-Ю'4 % (объемн.)] либо IppbV [~ 1-Ю"6 % (объемн.)]. В настоящее время требования к чистоте газов постоянно повышаются.
Можно отметить [269] несколько уровней обоснования требований к высокочистым газам. Первый из них - качественный и заключается в указании примеси или группы примесей, от которых необходимо очищать газ.
Следующий уровень - это указание концентрации примеси, начиная с которого обнаруживаются нежелательные эффекты или явления при получении материала с использованием газа.
Получение высокочистого водорода
Наиболее широко высокочистый водород применяется при получении поликристаллического кремния в процессе водородного восстановления хлорсиланов, наращивании эпитаксиальных слоев в тех же процессах, в качестве технологической среды при выращивании монокристаллов кремния, при низкотемпературной ректификации силана.
Особенность водорода - высокая химическая активность. Вместе с кислородом или воздухом он образует взрывчатую смесь [пределы взрываемости водорода в смеси с воздухом 4-75, с кислородом 4Д-96 % (объемн.)]. Контакт даже жидких водорода и кислорода приводит к взрыву. Эти свойства водорода обусловливают необходимость применения специальных мер для безопасной эксплуатации всех установок по получению и очистке водорода.
Наиболее распространенными методами получения водорода являются каталитическая конверсия углеводородов, метод неполного окисления углеводородов, электролиз воды [270, 271]. Каталитическая конверсия углеводородов основана на реакции взаимодействия углеводородов с водяным паром. Исходным продуктом является метан (природный газ), но могут быть использованы и другие углеводороды.
