Air de salle blanche
Quels sont les niveaux d’exigence de qualité d’air en salle blanche ?
Les salles blanches sont des pièces où la concentration de particules en suspension dans l’air est contrôlée et maintenue à un niveau très faible.
Elles sont utilisées par des entreprises qui ont besoin d’un environnement très propre et stérile pour fabriquer ou manipuler des produits sensibles, comme des médicaments, des puces électroniques, des composants aérospatiaux, etc.
Les salles blanches permettent d’améliorer la qualité, la sécurité, la fiabilité et la conformité réglementaire des produits.
Les salles blanches sont classées selon des normes internationales, comme la norme ISO 14644, qui définissent le niveau de propreté de l’air en fonction du nombre et de la taille des particules autorisées. Les classes de salles blanches vont de 1 à 9, 1 étant la plus propre et 9 la moins propre. Les entreprises doivent choisir la classe de salle blanche adaptée à leur secteur d’activité et à leur objectif.
La maîtrise de la contamination dans les salles de microélectronique est essentielle pour garantir la qualité des produits fabriqués et protéger l’environnement et les opérateurs. Les salles blanches sont utilisées pour minimiser la concentration des particules en suspension dans l’air, qui peuvent endommager les produits électroniques sensibles. Ce sont des environnements contrôlés où la température, l’humidité et la pression sont régulées pour minimiser la contamination. Les normes internationales sont utilisées pour concevoir une salle propre et pour garantir que les produits fabriqués répondent aux exigences de qualité.
La photolithographie, ensemble de techniques permettant de transférer une image (généralement présente sur un masque) vers un substrat, nécessite ce type d´environnement contrôlé.
Cette technique est très utilisée dans l’industrie du semi-conducteur. La contamination des surfaces peut affecter bon nombre d’étapes ultérieures du procédé de photolithographie. Les problèmes engendrés sont communément la diminution de l’adhésion et les inclusions de défauts. L’élimination de ces problèmes passe par une très bonne propreté des substrats.
Comment maîtriser la contamination d’air en salle blanche ?
Il est nécessaire d’avoir un contrôle de l’ensemble des fournitures, liquides, machines etc qui sont nouvellement incorporés dans une salle blanche mais aussi d’effectuer des suivis réguliers de la qualité d’air en salle blanche.
TERA Environnement peut vous accompagner sur ces 5 volets :
- Mesure de la contamination chimique de l’air : Airborne Molecular Contamination (AMC)
- Mesure de la contamination chimique en surface : Surface Molecular Contamination (SMC)
- Caractérisation du potentiel dégazage de matériaux avant introduction en salle blanche
- Suivi de la durée de vie des filtres moléculaires
- Recherche de contaminants à l’état de trace dans de l’eau désionisée EDI
Pourquoi choisir TERA Environnement pour la maîtrise de la contamination de votre salle blanche ?
Notre laboratoire est doté d’une expérience de plus de 20 ans dans la maîtrise de la contamination en salle blanche et dispose d’un parc analytique performant permettant l’analyse d’une large gamme de contaminants chimiques organiques et inorganiques présents dans l’air ou en surface à l’état de traces.
Découvrez les raisons de choisir notre laboratoire pour vous accompagner dans la maîtrise de la contamination de votre salle blanche :
- Expérience de plus de 20 ans en analyse d’air de salle blanche
- Parc analytique performant pour vos analyses
- Large gamme de composés pouvant être analysés
- Seuils analytiques ou limites de quantification (LQ) très faibles allant du ppt au ppb
- Flexibilité et réactivité
Moyens techniques pour suivre les contaminations chimiques de l’air et de surface en salle blanche
Les supports de prélèvement à mettre en œuvre dépendent des molécules ciblées en analyse, du milieu de prélèvement et des seuils à atteindre (LQ).
Il est préconisé d’effectuer des mesures régulières de la qualité d’air d’une salle blanche afin de disposer d’un état de référence en cas de « crise » et pouvoir ainsi remonter plus aisément à l’élément ayant contribuer au problème de contamination.
Les analyses d’air en salle blanche sont donc réalisées en amont de toute problématique de contamination, lors d’une crise mais aussi en aval d’une problématique. Ces mesures doivent permettre de confirmer le retour à un niveau de contamination acceptable pour les activités mises en jeu en salle blanche.
TERA Environnement vous propose ces supports de prélèvements :
- Bulleur et solution de barbotage
- Tubes à thermodésorption
- Filtre
Dans certains cas, l’emploi de supports passifs Radiello ou d’autres supports actifs peuvent être envisagés.
| Composés | Méthode de prélèvement | Méthode analytique |
|---|---|---|
| Acides | bulleur et solution de barbotage | CI |
| Bases | bulleur et solution de barbotage | CI |
| Métaux | bulleur et solution de barbotage | ICP MS ou ICP OES |
| COVs | tubes à thermodésorption | ATD GC MS |
| Condensables | tubes à thermodésorption | ATD GC MS |
| Silice Cristalline | filtre PVC | DRX |
TERA Environnement vous propose ces supports de prélèvements :
- Lingettes imbibées
- Wafer pour la caractérisation des composés se déposant sur les surfaces.
| Composés | Méthode de prélèvement | Méthode analytique |
|---|---|---|
| Acides | écouvillonnage avec une lingette imbibée EDI ou lixiviation avec de l’EDI | CI |
| Bases | écouvillonnage avec une lingette imbibée EDI ou lixiviation avec de l’EDI | CI |
| Métaux | écouvillonnage avec une lingette imbibée EDI ou lixiviation avec de l’EDI | ICP MS ou ICP OES |
| COVs | écouvillonnage avec une lingette imbibée d’un solvant organique ou lixiviation avec un solvant organique | ID GC MS |
| Organophosphorés | exposition de wafers | (WOS) ATD GC MS |
| Condensables | exposition de wafers | (WOS) ATD GC MS |
En substitution des lingettes, lorsque cela est possible, des dépôts peuvent également être directement transmis au laboratoire pour analyse. Les mesures WOS ATD GC MS sont présentées ci-après, il s’agit d’une technique de pointe spécifique pour mettre en évidence des contaminations chimiques causées par des composés peu ou non volatils (condensables et organophosphorés) se déposant sur les surfaces.
Analyse spécifique en WOS ATD GCMS pour la recherche de composés « lourds »
TERA Environnement dispose d’un WOS ATD GCMS permettant l’analyse de condensables et de composés organophosphorés.
Les mesures sont réalisées sur des wafers 6, 8 ou 12 pouces (~ 15, ~ 20 ou 30 cm) préalablement exposés en salle blanche pendant plusieurs jours.
Les wafers sont ensuite envoyés au laboratoire pour dégazage (WOS) et analyse en ATD GC MS
WOS : dégazage des molécules présentes à la surface du wafer et récupération des composés dégazés sur un tube à thermodésorption
Analyse du tube à thermodésorption en ATD GC MS
Spectre de masse d’un organophosphoré
En termes d’analyses, il est possible de réaliser des screening des composés présents ou de cibler des composés en particulier.
Caractérisation du dégazage potentiel de matériaux en µ-CTE
Avant d’introduire de nouveaux matériaux en salle blanche, il est important de déterminer si ces matériaux peuvent potentiellement émettre des composés critiques pour les activités réalisées en salle blanche.
Le matériau est placé à l’intérieur de la micro-chambre de dégazage et est balayé par un flux d’azote (ou air).
Le support adéquat est placé en sortie de micro-chambre µ-CTE afin de cibler les molécules d’intérêt (exemple : barboteur pour des acides ou tubes pour des COV…)
- Diamètre : 6 cm
- Profondeur : 5 cm
- Balayage avec de l´air ou de l´azote
- Température de dégazage : de 30°C à 250°
Suivi de la durée de vie des filtres moléculaires
Les filtres utilisés dans les salles blanches permettent de filtrer l’air intérieur et extérieur et assurent un meilleur contrôle de la contamination de l’air dans la salle blanche. Différents filtres sont utilisés, ils dépendent de la famille de composés à filtrer : acides, bases ou COV
La durée de conservation des filtres peut être déterminée en mesurant régulièrement leur niveau de contamination et ainsi anticiper leur remplacement.
| Composés | Echantillon | Méthode analytique |
|---|---|---|
| Acides | morceau de filtre extrait à l’EDI | CI |
| Bases | morceau de filtre extrait à l’EDI | CI |
| COVs | morceau de filtre extrait au CS₂ | GC MS |
Recherche de contaminants à l’état de trace dans de l’eau désionisée EDI
TERA Environnement peut rechercher des acides, des bases et des métaux à des niveaux de concentrations très faibles de l’ordre du ppt au ppb dans de l’EDI.
| Composés | Echantillon | Méthode analytique |
|---|---|---|
| Acides | solution EDI | CI |
| Bases | solution EDI | CI |
| Métaux | solution EDI | ICP MS ou ICP OES |
Agrément ASML pour la réalisation des mesures d’Airborne Molecular Contamination (AMC)
Notre laboratoire est référencé au sein de la société ASML pour la réalisation des mesures d’Airborne Molecular Contamination (AMC) dans l’environnement des équipements lithographiques.
En fabrication microélectronique, les AMC (parmi lesquels acides, bases, amines, composés organiques condensables ou réfractaires), à des niveaux parfois inférieurs au pptV, sont critiques pour des procédés sensibles.
TERA Environnement accompagne ses clients dans la maîtrise de la contamination chimique de leurs salles blanches depuis plus de 20 ans !
Questions fréquentes
Oui, TERA mesure leur niveau de saturation en acides, bases et COV afin d’anticiper leur remplacement.
Elle permet de détecter les contaminants peu ou non volatils déposés sur les wafers, notamment les condensables et organophosphorés.
L’AMC désigne la contamination chimique gazeuse de l’air pouvant perturber les procédés sensibles, notamment en microélectronique.
