在半導(dǎo)體芯片的研發(fā)與制造過程中,無塵實驗室是不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施。芯片制程精度已達到納米級別,空氣中的微塵顆粒若附著在晶圓表面,可能導(dǎo)致電路短路、元件失效等致命問題。以 7 納米制程芯片為例,其晶體管結(jié)構(gòu)高度只相當(dāng)于人類頭發(fā)絲的萬分之一,一粒直徑 1 微米的塵埃即可破壞數(shù)十個晶體管單元。無塵實驗室通過三級過濾系統(tǒng) —— 初效過濾去除大顆粒塵埃,中效過濾攔截 5 微米以下顆粒,高效過濾器(HEPA)捕捉 0.3 微米以上微塵,將空氣中的塵埃粒子濃度控制在每立方米 3520 個以下(ISO 5 級標準)。同時,實驗室采用垂直層流送風(fēng)技術(shù),使氣流以 0.3-0.5 米 / 秒的速度向下均勻流動,形成 “空氣幕” 效應(yīng),確保晶圓在沉積、蝕刻、摻雜等關(guān)鍵工藝中不受污染。這種良好潔凈的環(huán)境,保障了芯片的良率(可提升至 95% 以上),更推動了 5G 芯片、人工智能芯片等前沿技術(shù)的突破。初、中、高效過濾器層層把關(guān),凈化空氣,打造一塵不染的實驗空間。杭州工廠實驗室
潔凈實驗室根據(jù)實驗需求,通常需要多種氣體供應(yīng)系統(tǒng),如壓縮空氣、氮氣、氧氣、氫氣等。不同氣體的性質(zhì)和用途各異,其供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計也有不同要求。壓縮空氣系統(tǒng)是較為常見的氣體供應(yīng)系統(tǒng),主要用于驅(qū)動實驗設(shè)備的氣動元件、提供清潔氣源等。壓縮空氣的質(zhì)量至關(guān)重要,需要經(jīng)過多級過濾和干燥處理,去除其中的塵埃粒子、水分和油分等雜質(zhì),以滿足實驗對氣源潔凈度的要求。氮氣在一些實驗中用于保護氣、吹掃氣等,其供應(yīng)系統(tǒng)一般采用液氮儲罐或制氮機。液氮儲罐儲存液氮,通過氣化裝置將液氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮供實驗室使用;制氮機則利用變壓吸附等技術(shù)從空氣中制取氮氣。氧氣供應(yīng)系統(tǒng)在醫(yī)療、化工等實驗室應(yīng)用多,一般采用氧氣瓶組或集中供氧系統(tǒng)。對于氫氣等易燃易爆氣體,其供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計要更加嚴格,需遵循相關(guān)安全規(guī)范,采用專門的防爆設(shè)備和管道,設(shè)置泄漏報警裝置,確保使用安全。在氣體供應(yīng)系統(tǒng)的管道設(shè)計方面,要根據(jù)氣體流量、壓力要求選擇合適的管徑和管材,保證氣體輸送過程中的壓力穩(wěn)定、無泄漏。同時,不同氣體的管道應(yīng)采用不同顏色標識,便于區(qū)分和維護。宜昌食品無菌潔凈實驗室裝修時長斷橋鋁門窗搭配雙層玻璃,隔絕外界污染,保持室內(nèi)潔凈。
無塵實驗室的裝修材料選擇直接關(guān)系到其潔凈度和運行維護成本。墻面和天花板材料除具備良好密封性和保溫性能外,還應(yīng)光滑平整、無孔隙,不易積塵和滋生微生物。彩鋼板夾芯材料有巖棉、聚氨酯等多種選擇,巖棉夾芯板防火性能優(yōu),聚氨酯夾芯板保溫性能好,可根據(jù)實驗室具體需求選用。地面材料除防靜電、耐磨、易清潔外,還應(yīng)有一定彈性,減輕人員長時間站立疲勞。橡膠地板和 PVC 地板是常見選擇,它們防滑性能和耐化學(xué)腐蝕性良好。門窗材料要選用密封性好、開啟靈活的產(chǎn)品,如鋁合金門窗搭配密封膠條,既能保證隔熱隔音效果,又能有效阻擋灰塵進入。
實驗廢棄物處理:潔凈實驗室產(chǎn)生的實驗廢棄物具有特殊性,需要進行妥善的處理,以防止對環(huán)境和人員造成危害。實驗廢棄物分為生物廢棄物、化學(xué)廢棄物和放射性廢棄物等類別。生物廢棄物,如含有病原體的實驗樣本、廢棄培養(yǎng)基等,需經(jīng)過高壓蒸汽滅菌或化學(xué)消毒處理后,按照醫(yī)療廢物進行處置?;瘜W(xué)廢棄物,根據(jù)其性質(zhì)分為有機廢棄物、無機廢棄物、酸堿廢棄物等,要進行分類收集,采用專門的容器儲存,并交由有資質(zhì)的環(huán)保企業(yè)進行處理。傳遞窗內(nèi)置紫外線殺菌,在傳遞物料時,切斷交叉污染的傳播路徑。
潔凈實驗室,亦稱為無塵室或清凈室,是指將一定空間范圍內(nèi)空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等污染物排除,并將室內(nèi)溫度、潔凈度、壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi),而特別設(shè)計的房間。其重要目的在于創(chuàng)建一個高度受控的環(huán)境,以滿足對環(huán)境潔凈度要求嚴苛的實驗或生產(chǎn)活動。例如,在半導(dǎo)體芯片制造中,微小塵埃顆??赡軐?dǎo)致芯片短路等嚴重問題,此時潔凈實驗室的超潔凈環(huán)境就成為生產(chǎn)高質(zhì)量芯片的必要保障。在醫(yī)療領(lǐng)域,進行細胞培養(yǎng)、微生物檢測等實驗時,防止外界微生物污染實驗樣本至關(guān)重要,潔凈實驗室便能提供這樣一個近乎無菌的空間。定期對實驗設(shè)備進行維護保養(yǎng),確保設(shè)備穩(wěn)定運行,數(shù)據(jù)準確可靠。杭州工廠實驗室
高效過濾器單元(HEPA)持續(xù)過濾空氣,使無塵實驗室潔凈度達 ISO 5 級標準以上。杭州工廠實驗室
消防與安全是潔凈實驗室建設(shè)和運行中不容忽視的重要方面。在消防設(shè)計上,要根據(jù)實驗室的火災(zāi)危險性類別,合理設(shè)置消防設(shè)施。采用防火分隔將不同功能區(qū)域分開,防火墻和防火門的耐火極限要符合相關(guān)規(guī)范要求。配備自動噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和滅火器等消防設(shè)備。由于潔凈實驗室空間相對封閉,通風(fēng)系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時要能迅速切換為排煙模式,排出煙霧和有害氣體。在安全方面,設(shè)置緊急疏散通道和安全出口,保證人員在緊急情況下能迅速撤離。對實驗過程中可能產(chǎn)生的有毒有害氣體、化學(xué)試劑泄漏等風(fēng)險,要配備相應(yīng)的監(jiān)測和防護設(shè)備,如氣體泄漏報警器、通風(fēng)柜等,保障人員生命安全和實驗室環(huán)境安全。杭州工廠實驗室