Fertigungsbereich und Waferlogistik

Die Reinheit eines Reinraums wird heute vor allem nach ISO 14644-1 klassifiziert. Dabei wird die Konzentration luftgetragener Partikel betrachtet, deren Durchmesser eine festgelegte Größe erreicht oder überschreitet. Eine kleinere ISO-Zahl bezeichnet eine sauberere Umgebung.

Maximal zulässige Partikelkonzentration für Partikel ≥ 0,5 µm

Die früher verbreiteten Bezeichnungen Class 1, Class 10 oder Class 100 stammen aus dem zurückgezogenen amerikanischen Standard FED-STD-209E und bezogen sich auf Partikelzahlen pro Kubikfuß. Deshalb ist Class 1 nicht mit ISO 1 gleichzusetzen: Hinsichtlich der Konzentration von Partikeln ab 0,5 µm entspricht Class 1 ungefähr ISO 3.

Die ISO-Klassifizierung kann außerdem für unterschiedliche Betriebszustände eines Reinraums bestimmt werden: für den fertig aufgebauten, aber noch leeren Raum, für einen betriebsbereiten Raum ohne Personal und für den tatsächlichen Produktionsbetrieb. Eine Reinraumklasse ist daher immer zusammen mit den Messbedingungen zu betrachten.

Es wäre technisch und wirtschaftlich wenig sinnvoll, jeden Kubikmeter einer großen Halbleiterfabrik auf die höchste erreichbare Reinheitsstufe zu bringen. Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Prozess und danach, ob der Wafer offen mit der Umgebung in Kontakt steht.

Besonders empfindliche Bereiche werden deshalb lokal stärker geschützt. Prozessanlagen besitzen abgeschirmte Handhabungsbereiche, und geschlossene Wafertransportbehälter bilden zusammen mit den Schnittstellen der Anlagen sogenannte Mini-Environments. Dort kann die unmittelbare Umgebung des Wafers deutlich besser kontrolliert werden als der gesamte Fertigungsraum.

Ein FOUP sollte deshalb nicht pauschal mit einer bestimmten ISO-Reinraumklasse wie ISO 1 oder ISO 2 beschrieben werden. Er ist ein geschlossener Wafercarrier und Teil eines kontrollierten Transportsystems. Entscheidend ist, dass die Wafer während Transport, Lagerung und Übergabe an die Anlage möglichst wenig mit der allgemeinen Reinraumluft in Kontakt kommen.