顯示器實務 無塵室介紹及規範 南台科技大學 光電工程系 許進明.

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1 顯示器實務 無塵室介紹及規範 南台科技大學 光電工程系 許進明

2 1. 無塵室之簡介 無塵室之定義與應用： 利用不發塵建材、阻塵設施、空調設備與空間設計，將室內空間作溫度、濕度、氣體流、氣壓及微塵粒子之控制，而達到特殊應用需求之作業或研究場所，稱之為無塵室或清淨室(Clean Room) 無塵室除了在IC半導體、光電與TFT-LCD等高科技產業應用之外，生醫科技、食品加工業、精緻農業與航太產業也需利用清淨室場所以達到品管之要求，唯所需之無塵室等級不同。 友達TFT-LCD廠 食品加工業 基因實驗室 國家太空中心 醫療衛生 生物科技 精緻農業

3 1. 無塵室之簡介 無塵室之規格 潔淨室依等級之不同，對一定空間內的微塵粒子最大容許量有一共通規範，在國際標準中最常用的規範有Fed-Std-209E及ISO-14644，以Fed-Std-209E的等級規範定義為例：

4 1. 無塵室之簡介 NDL/class 10 無塵室之規格 CIS/class 100 繼開科技/class 10000

5 1. 無塵室之簡介 無塵室之種類 無塵室依等級的不同而在氣流設計上會有所區別，一般可分為垂直層流方式(Class 1~100)、水平層流方式(Class 1~1,000)、亂流方式(Class 1,000~100,000)，其詳細區分如下表：

6 1. 無塵室之簡介 無塵室之種類 Air flow system Item Down flow Cross flow Mixed flow
Conventional flow Tunnel clean Air flow system                                                                   Construction cost High Middle Low Running cost Flexibility Easy Difficult 垂直層流方式 水平層流方式 非層流方式 遂道方式 清淨度 1~100 100 1,000~100,000 生產時清淨度 作業者的影響少 上流的發塵對下 流有影響 作業者的影響大 作業者的影響最少 設備費 高 中 低 運轉費 生產配置變更 容易 困難 增設 比較容易

7 1. 無塵室之簡介 無塵室之種類 Soft wall Module type Conventional (hard wall)

8 1. 無塵室之簡介 無塵室在IC與TFT-LCD產業之必要性 粉塵掉落至IC之線路中會造成IC元件之短路或斷路

9 2. 無塵室設計考量 無塵室設計考量 粉塵之阻止 溫度與溼度控制 人員動線 儀器設備位置與移機動線 噪音防止 靜電與電磁防止 震動問題
安全設施

10 2. 無塵室設計考量 廠務區 中央廢氣廢液處理區 無塵室空間規畫－－府視圖 1. 人員動線 2. 儀器設備位置與移機動線 微修區
1. 人員動線 2. 儀器設備位置與移機動線 微修區 廠務區 薄膜工程區 基板清洗區 基板儲存區 參觀走道／緊急出口走道 基板儲存區 中央廢氣廢液處理區 黃光工程區 濕蝕刻區 檢測機台 基板儲存區 乾蝕刻製程區 機台移入/出平區 零組件／耗材處理及儲存區 機具設備拆解／組合／清拭區

11 2. 無塵室設計考量 廠務區 中央廢氣廢液處理區 無塵室空間規畫－－側視圖 空調管路 照明與送風口 維修/緊急出口走道 製程機台 水氣電管路
抽器管路 末端管路 中央廢氣廢液處理區

12 2. 無塵室設計考量 3. 粉塵之阻止 (1) 粉塵來源之防止
無塵室空氣中之微塵粒子主要藉由空調管路中之濾網去除，且為防止周圍環境之粉塵進入，無塵室需保持正壓狀態。 (1) 粉塵來源之防止 HEPA 之結構 昇暘工程股份有限公司 Filter Module

13 2. 無塵室設計考量 (1) 粉塵來源之防止 (2) 粉塵堆積之防止 在無塵室中應避免可能之粉塵源產生，包括 機械運動所產生之粉塵
人員運動所產生之揚塵 玻璃或矽晶圓與承載具之磨擦 擦拭工具或材料所產生之粉屑 未經擦拭之維修工具, 通訊器材或文具 製程腔體釋放之微塵顆粒或粉屑 身體肌膚之體屑 (2) 粉塵堆積之防止 在無塵室中易產生粉塵堆積之部分，包括 儀器設備之死角 無塵室結構之接縫 玻璃或矽晶圓承載具之內部 避免粉塵堆積最積極有效的方式唯有確實且持續性的除塵, 清潔或清洗

14 2. 無塵室設計考量 粉塵之阻止 (2) 粉塵之排除 換廠內服 洗手 戴口罩 著無塵服 戴手套 洗手 通過Air Shower
(2) 粉塵之排除 無塵室中最大之微塵粒子來源為”人” ，人攜帶之微塵粒子主要藉由洗淨與吹除去除。 換廠內服 洗手 戴口罩 著無塵服 戴手套 洗手 通過Air Shower 　依無塵室等級之不同，無塵服之樣式亦不同，進無塵室之流程亦有增減

15 4. 無塵室設備與維護 Air Shower 之型式 傳遞箱(pass box)

16 2. 無塵室設計考量 噪音防止 靜電與電磁防止 無塵室內噪音之來源包括 無塵室內靜電之來源包括 無塵室內電磁之來源包括
製程儀器設備運轉之聲音 基板搬運機傳載之聲音 空調運轉之聲音 廣播聲 靜電與電磁防止 無塵室內靜電之來源包括 玻璃機板與空氣之摩擦 玻璃與機械手背吸盤之摩擦 製程過程中累積之電荷 擦拭過程中所產生之靜電 無塵室內電磁之來源包括 高電流電源線 高頻電源供應器 通信器材

17 2. 無塵室設計考量 震動問題 安全設施 無塵室內基本之安全措施包括 無塵室內震動之來源包括 緊急照明與逃生指示燈之裝置
儀器設備機械或幫浦運作所造成之震動 搬運設備或人員走動之震動 地表之自然震動源 廠外重型機具或載具之移動 緊急照明與逃生指示燈之裝置 逃生路線之規劃與管制 特殊氣體偵測系統之裝置 接地設施之裝置 有機揮發氣體與酸鹼液氣體之排外系統 火災預警措施與自動滅火裝置

18 3. 無塵室工程技術 基座工程(foundation) 高架地板(raised floor) 空調管路(Air circulation)
隔板工程(Partition) 天花板與照明(Ceiling and Lighting) Air shower tunnel and accesses 整廠設計 廠房土木工程 無塵室結構施工 基座工程(foundation) 高架地板(raised floor) 空調管路(Air circulation) 隔板工程(Partition) 天花板與照明(Ceiling and Lighting) Air shower tunnel and accesses Source:美國Portlab

19 3. 無塵室工程技術 線槽施工 檢驗測試 儀器設備移入

20 5.無塵室管理 能源管理 系統 1.達到最小化之高品質清潔區域 2.能源利用 3.電力耗用曲線扁平化 4.最佳之空氣流動配置 5.設備數之控管 6.建築結構熱隔絕 7.二氧化碳之控制                                                  Source: 繼開科技

21 5.無塵室管理 系統運作管理 無塵室設備的運轉需要多種系統設施來支援，這些系統設施於最初之設計階段即應考量其未來之擴展性及許可之容量。整體之系統設施，包括從初期的基礎設備與運轉設備的管線連結。 Source: 繼開科技

22 5.無塵室管理 人員管理 清潔習慣之養成 現場操作行為之嚴謹 良好之工作態度 警覺心之保持與即時報告 無塵室狀態之確實記錄 無人管理