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晶圓廠裡約 5 分鐘

進無塵室有哪些規矩?為什麼不能化妝、不能帶一般的紙

進無塵室常見的規矩有這些:出門前不化妝、不噴香水,長頭髮收好;換上無塵衣、過風淋室;在裡面只用無塵室的紙和筆,手機和工具先擦過,慢慢走、不吃不喝、不直接摸晶圓;出來時照反方向脫,衣服不穿出去。這些規矩都在擋同一件事:不讓會掉粉、掉屑、掉纖維的東西靠近晶圓,而最大的來源之一就是人自己。各地規定不太一樣,下面是大學和研究機構公開的守則裡常見的做法和原因。

進去之前要做什麼?不能化妝嗎?

第 1 步:出門前,不化妝、不噴香水,長頭髮綁好

  • 做什麼:不上粉底、蜜粉、眼影、睫毛膏,不噴香水、髮膠;長頭髮綁起來。
  • 為什麼:化妝品很多是很細的粉,一流汗、一摸臉就掉,有的還是金屬的化合物,例如粉底、眼影常用的氧化鐵、二氧化鈦;香水、髮膠會散出細小的液滴,香味也可能蓋過化學品外洩的異味。
  • 不這樣會怎樣:無塵衣只露出眼睛那一圈,臉上的粉就從那裡飄出去,也會弄髒無塵衣。

乳液比較特別:乾裂的皮膚也會一直掉皮屑,所以有的地方反而准用指定的乳液。

第 2 步:脫鞋、踩黏塵墊、洗手,換上無塵衣

  • 做什麼:鞋子脫在門外,踩過黏塵墊,有的地方還要洗手;外套、包包、書留在外面。頭髮連耳朵收進髮網,有鬍子的戴鬍鬚罩,再由上往下穿無塵衣,手套最後戴。
  • 為什麼:鞋底從馬路帶灰進來,黏塵墊會黏掉一些;頭和臉掉的東西最多,要先包好。
  • 不這樣會怎樣:衣服還沒穿好就先髒了;頭罩邊露出來的一撮頭髮,會一直掉微粒。

穿的順序和原因,見「無塵室為什麼要穿全身無塵衣?」。

第 3 步:過風淋室,站在中間慢慢轉一圈

  • 做什麼:走進一個小房間,身後的門關上,兩側噴嘴吹出過濾過的強風;人站在中間、舉起手,慢慢轉一圈,吹完另一邊的門才會開。
  • 為什麼:轉一圈,風才吹得到每一面,把沾在無塵衣表面、沒黏牢的微粒吹掉一些;兩扇門不會同時打開(互鎖),外面的空氣就不會直通進去。
  • 不這樣會怎樣:只吹到正面;靠在牆上,貼著牆的那一面就吹不到。

風淋室能吹掉多少,一直有不同看法;它是多一道保險,不能代替把衣服穿好。

進去之後有哪些規矩?哪些東西不能帶?

第 4 步:寫字只用無塵紙和無塵筆

  • 做什麼:寫字用無塵室專用的紙和筆,擦東西用不掉纖維的擦拭紙;一般的紙、筆記本、紙箱、鉛筆、橡皮擦、修正液都不帶進去。
  • 為什麼:一般的紙是木頭的纖維壓成的,撕、摺、翻頁都會掉纖維和紙粉;鉛筆寫的字是一層石墨粉,橡皮擦會擦出屑。
  • 不這樣會怎樣:翻一頁筆記,就在機台旁撒下一片看不見的紙屑;要帶的文件,常先印在無塵紙上或護貝。

第 5 步:可以帶手機嗎?手機和工具先擦過,或用專用的

  • 做什麼:手機各地規定差很多:有的要在入口用酒精擦過才能帶,有的只准在外面用,也有地方為了保密,不准在裡面拍照。工具和零件擦乾淨、拆掉紙箱,從傳遞窗(兩邊各有一扇門的小櫃子)送進去。
  • 為什麼:手機整天在口袋和手上,有灰和油;殼的縫裡更多,所以有的地方要先拿掉殼。
  • 不這樣會怎樣:人換了衣服,灰卻跟著東西一起進去。

第 6 步:慢慢走,不跑,不靠在機台上

  • 做什麼:走路不跑、動作放慢,不靠、不坐在機台和工作檯上。
  • 為什麼:動作越大,從衣服縫隙擠出來的微粒越多,跑起來還會攪亂由上往下吹的風;靠上去,衣服和檯面上的東西會互相沾。
  • 不這樣會怎樣:該被風帶到地板的灰又被捲起來,多飄一陣子,多一點機會落到晶圓上。

第 7 步:不直接摸晶圓,手套破了就換

  • 做什麼:晶圓盡量待在密封的盒子(FOUP)裡由機器搬(見「晶圓怎麼在廠裡移動?」);真的要拿,戴著手套用真空吸筆或專用的夾子,碰背面或邊緣。手套破了、髒了,出去換一雙。
  • 為什麼:手上的汗和油帶著鹽分,裡面的鈉跑進電晶體很薄的絕緣層,會讓開關的特性慢慢跑掉。
  • 不這樣會怎樣:一個看不見的指印,就可能讓那一塊的晶片出問題。

第 8 步:不吃、不喝、不嚼口香糖

  • 做什麼:食物、飲料、口香糖都留在外面。
  • 為什麼:碎屑和水滴都是污染;無塵室裡也有化學品,放進嘴裡的東西可能沾到。
  • 不這樣會怎樣:一口餅乾的屑,就是一大把微粒。

第 9 步:有些區,規矩更多

出來的時候要注意什麼?

第 10 步:照反方向脫,衣服不穿出去

  • 做什麼:回到更衣室,大致照穿的反方向脫(有的地方是戴著手套、由下往上脫),口罩、手套丟掉,無塵衣掛回原位或送洗。
  • 為什麼:衣服外面已經沾了東西,照順序脫,比較不會碰到裡面和下次還要穿的地方。
  • 不這樣會怎樣:穿出去,外面的灰就沾上來,下一次一起帶進去;有的守則就寫明,無塵衣不能穿出無塵室。

有一個例外:火警或氣體警報響了,不用照順序脫,人先出去(見「在晶圓廠工作安全嗎?」)。

這些規矩,擋的是什麼?

十步其實只在做三件事:

  1. 擋住人身上掉的:皮屑、頭髮、化妝品的粉、衣服的纖維,都會帶來微粒。
  2. 擋住人帶進來的:紙、筆、手機、紙箱、食物。能換成專用的就換,換不了的先擦乾淨。
  3. 不讓已經在裡面的東西亂飄、亂碰:慢慢走、不靠、不直接摸晶圓。

空氣由空調過濾(見「無塵室的空氣從哪裡來?」「無塵室有多乾淨?」);規矩管的,是空調管不到的人和東西。一顆看不見的微粒,就可能讓一顆晶片壞掉,算進良率的損失。

在 fab24hr 裡

按「進廠」、選「打工人的一天」,在「今天你是」卡片上點「量產廠」,左右滑到製程工程師,名字下面那一排色塊點蝕刻,就是蝕刻製程工程師。往無塵室走之前要先換無塵衣,有五種顏色,例如新人穿的「新人黃」、訪客和廠商穿的「訪客藍」。點一下風淋室,按「拆開來看」、再按「看它怎麼動」,看得到人在強風裡慢慢轉一圈。

你還可能遇到:手套指尖破了一個小洞,要出去換還是先貼膠帶;地上撿到無塵筆;設備商在風淋室外面等,零件拆了外箱、擦過,從傳遞窗送進去。當研發線的設備商,早班換成你進不去:有鏡頭的手機要寄在櫃檯,你的證開不了風淋室,要等人帶你進去。

遊戲裡的廠、人物和規定都是虛構的;無塵室的規矩,照大學與研究機構公開的守則寫,不代表任何一家公司的規定。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話,白話解釋」查。

在遊戲裡你會在哪裡遇到它走進無塵室之前,都要先換無塵衣、過風淋室。當蝕刻製程工程師,一天要進出好幾趟,手套可能破、地上可能撿到無塵筆;當研發線的設備商,你的證開不了風淋室,要有人帶你進去。

在 fab24hr 裡,換好無塵衣、過了風淋室才進得去;手套破了,也要出去換一雙。

當蝕刻製程工程師玩,一天進出無塵室好幾趟

給老師:這一篇可以搭配「在課堂上玩 fab24hr」用在課堂上。

引用這篇〈進無塵室有哪些規矩?為什麼不能化妝、不能帶一般的紙〉,fab24hr,更新。https://fab24hr.com/blog/cleanroom-rules/
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