ISO Cleanroom Class — Chọn cấp độ phòng sạch phù hợp cho nhà máy bán dẫn
Ngành sản xuất chip và vi mạch điện tử đặt ra những yêu cầu khắt khe nhất về kiểm soát môi trường trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp. Chỉ một hạt bụi kích thước 0,1 µm cũng có thể làm hỏng toàn bộ wafer silicon chứa hàng triệu transistor. Vì vậy, các nhà máy chế tạo bán dẫn (fab) hiện đại vận hành ở cấp phòng sạch từ ISO Class 1 đến ISO Class 4, nơi số lượng hạt bụi trong không khí được kiểm soát nghiêm ngặt hơn môi trường tự nhiên hàng triệu lần.
1. ISO 14644 và phân cấp phòng sạch cho ngành bán dẫn
Tiêu chuẩn ISO 14644-1 phân loại phòng sạch từ ISO Class 1 (cao nhất) đến ISO Class 9 dựa trên số lượng hạt bụi có kích thước từ ≥0,1 µm đến ≥5 µm trong mỗi mét khối không khí.
Ứng dụng trong ngành bán dẫn:
- ISO Class 1–2: Quy trình Lithography, EUV với yêu cầu chỉ vài hạt bụi/m³. Sử dụng bộ lọc ULPA U17.
- ISO Class 3–4: Khu vực Etching, Deposition và Wafer Handling. Sử dụng bộ lọc ULPA U15/U16.
- ISO Class 5–6: Khu vực lắp ráp chip và kiểm tra điện (ATE). Sử dụng bộ lọc HEPA H14.
- ISO Class 7–8: Khu vực hỗ trợ và kho vật tư sạch. Sử dụng bộ lọc HEPA H13.
2. ULPA và HEPA – Khi nào cần nâng cấp?
Bộ lọc HEPA H14 có hiệu suất ≥99,995% tại MPPS (Most Penetrating Particle Size). Tuy nhiên, các quy trình sản xuất bán dẫn tiên tiến yêu cầu kiểm soát các hạt có kích thước nhỏ hơn 0,2 µm, khi đó bộ lọc ULPA là lựa chọn bắt buộc.
- ULPA U15: Hiệu suất ≥99,9995% tại MPPS.
- ULPA U16: Hiệu suất ≥99,99995% tại MPPS.
- ULPA U17: Hiệu suất ≥99,999995% tại MPPS.
Nên sử dụng ULPA khi:
- Quy trình sản xuất sử dụng công nghệ dưới 28 nm.
- Khu vực tiếp xúc trực tiếp với wafer silicon.
- Thiết bị kiểm tra độ phân giải cao yêu cầu môi trường ISO Class 1–4.
3. Fan Filter Unit (FFU) – Giải pháp tối ưu cho nhà máy bán dẫn
FFU (Fan Filter Unit) là tổ hợp quạt ly tâm và bộ lọc HEPA hoặc ULPA được lắp trực tiếp trên trần phòng sạch.
Ưu điểm:
- Tỷ lệ phủ trần (Filter Coverage Ratio) linh hoạt từ 20–100% tùy theo cấp độ phòng sạch.
- Động cơ EC giúp điều chỉnh tốc độ quạt và tiết kiệm điện năng.
- Thiết kế thay lọc từ phía trên (Top-loading) giúp thay bộ lọc mà không cần dừng sản xuất.
- Phân phối luồng khí đồng đều, hạn chế vùng chết (Dead Zone).
Các fab thế hệ mới thường sử dụng tỷ lệ phủ FFU 100% cho phòng sạch ISO Class 1–3 nhằm tạo luồng khí thẳng đứng (Unidirectional Vertical Flow) ổn định trên toàn bộ khu vực sản xuất.
4. AMC – Kiểm soát ô nhiễm phân tử trong không khí
Ngoài bụi mịn, ngành bán dẫn còn phải kiểm soát AMC (Airborne Molecular Contamination) – các phân tử hóa chất tồn tại trong không khí có thể làm nhiễm bẩn bề mặt wafer và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Air Filtech cung cấp các giải pháp lọc hóa chất sử dụng vật liệu Activated Carbon kết hợp Chemisorption Media, giúp loại bỏ đồng thời bụi và các hợp chất hóa học trong không khí.
5. Giải pháp Air Filtech cho ngành bán dẫn
- Bộ lọc ULPA U15/U17 Camfil được kiểm tra từng sản phẩm, kèm chứng chỉ MPPS và Scan Test.
- FFU sử dụng động cơ EC hiệu suất cao, hỗ trợ điều khiển tập trung qua hệ thống BMS/SCADA.
- HEPA H14 Terminal Housing Green với khung inox 304 và gioăng silicon chuyên dụng cho phòng sạch.
- Bộ lọc hóa chất AMC sử dụng vật liệu Zeolite kết hợp Activated Carbon, thiết kế theo đặc tính ô nhiễm của từng nhà máy.
- Hỗ trợ Commissioning và Particle Count Verification theo tiêu chuẩn ISO 14644-3.
6. Dự án tiêu biểu
Air Filtech đã cung cấp giải pháp phòng sạch cho nhiều nhà máy điện tử và vi mạch tại Việt Nam:
- Samsung HCMC CE Complex (TP.HCM): Cung cấp bộ lọc HEPA và ULPA cho khu vực Assembly đạt ISO Class 5.
- Khu Công nghệ cao Hòa Lạc (Hà Nội): Tư vấn và cung cấp hệ thống FFU kết hợp ULPA cho phòng R&D vi mạch.
- Nhà máy Intel Việt Nam (Bình Dương): Hỗ trợ thay thế bộ lọc HEPA định kỳ theo tiêu chuẩn OEM.
Liên hệ tư vấn chuyên sâu về ULPA và FFU: 08 999 44 666 | info@airfiltech.vn
