ГОСТ и ИСО Чистые помещения для микроэлектроники

Проектирование электронных изделий требует обеспечения соответствующих условий производства по стандартам ГОСТ, ISO, а также предписаниям GTM . По мере развития прогресса, топологические размеры элементов и микросхем становятся всё меньше поэтому требование к стерильности воздуха в микроэлектронике особенно жёсткие. Ведь если на кристалл микросхемы осядет загрязняющая частица, размер которой превышает 0,1-0,2 доли минимального топологического размера, это с большей вероятностью вызовет брак всего элемента. Причём наибольшую опасность в этом случае представляют частицы бактерий, металлов и ионы.

Чистые помещения в микроэлектронике – стандарты ГОСТ и ИСО

В России микроэлектронное производство регламентируется следующими основными нормативными документами:

• ГОСТ ИСО 14644-1-2002 (“Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды”), а также аутентичный ему ИСО 14644;
• ГОСТ Р 51752-2001 (“Чистота промышленная. Обеспечение и контроль при разработке, производстве и эксплуатации продукции”).

При проектировании чистых производственных помещений используется весь спектр требований, изложенных в стандартах ГОСТ, включая:

• Требования к степени стерильности воздуха в чистых помещениях, которая оценивается исходя из количества и концентрации взвешенных аэрозольных частиц;
• время восстановления параметров чистоты воздушного пространства в чистом помещении до исходного уровня после кратковременного превышения допустимых показателей;
• требования к кратности воздухообмена, скорости воздушного потока и его однородности;
• требования к давлению, температуре, влажности воздуха и точности поддержания заданных значений в пределах чистого помещения;
• уровень акустических шумов, вибрации;
• напряжённость магнитных и электрических полей.

Организация производства в чистых помещениях согласно ГОСТ

При создании производства высокого класса точности недостаточно просто обеспечить соответствующее оборудование, большую важность представляют условия производства: температура, влажность, обеспыливание, система заземления, давление в чистом помещении.

Особенно чувствительными к стерильности воздушного пространства являются операции на открытых пластинах (травление, напыление, литьё). Для микросхем, размер которых составляет 1 мкм эти процедуры выполняются в помещениях с классом чистоты от 4 до 5 ИСО, согласно ГОСТ.

Меньшие топологические размеры микросхем требуют классов ИСО 3 и выше. Кроме того, на многих крупных предприятиях внедрена технология безлюдного производства, когда изготовление микросхем и других элементов производится без прямого допуска персонала с его полной изоляцией от процесса. Данная технология реализуется при помощи SMIF (англ. Standart Mechanical Interface) – стандартного механического интерфейса.

Эксплуатация чистых помещений нужного класса чистоты, спроектированных и произведённых в соответствии со всеми требованиями и стандартами ГОСТ, значительно снижает процент брака, гарантирует надёжность аппаратуры и соблюдение высоких стандартов производства и стабильно высокий выход годной продукции.