Nouveau plafond pour la fabrication de circuits intégrés analogiques-numériques sur des wafers de 6" et 8"

Médaille d'honneur pour l'achèvement anticipé du plafond de la salle blanche 01/2012

La X-FAB Semiconductor Foundries AG sur le site de Dresde produit sous contrat des circuits intégrés analogiques-numériques sur des wafers de 6" et 8". La salle blanche, équipée d'une toiture filtrante de classe de pureté ISO 4 selon EN-ISO 14644, a été mise en service en 1984. Depuis cette date, les filtres intégrés dans la toiture filtrante H14 DIN-EN1822 n'ont pas été renouvelés. Après environ 25 ans, la perte de pression des filtres avait fortement augmenté et l'étanchéité des filtres devenait de plus en plus problématique lors des ajustements nécessaires des murs et des chambres de pression.

Les installations principales (installations d'air extérieur) avec une part de débit d'environ 10 % et les installations secondaires (installations de recirculation) avec un débit de 1 400 000 m³/h alimentent 1 600 m² de toiture filtrante via plusieurs chambres de pression en surpression. L'étanchéité était alors assurée par des joints plats et un coulis époxy. Un remplacement des cadres de filtre dans la structure en acier existante n'était pas possible. C'est pourquoi la possibilité s'est présentée de retirer les anciens filtres et de laisser la toiture en surpression avec tous ses inconvénients. La nouvelle toiture filtrante devait être suspendue à 50 cm en dessous de l'ancien cadre de filtre et raccordée de manière étanche à tous les murs existants.

Les exigences particulières pour la nouvelle toiture filtrante étaient :
- Classe de pureté "à l'arrêt" ISO 4 en tant que toiture en surpression, étanche aux gaz
- Reconstruction en site avec équipements technologiques
- Nouveaux filtres U15 DIN-EN1822 avec papier filtrant sans bore
- Reconstruction en plusieurs étapes sous conditions de production
- Raccordement étanche aux gaz de la toiture aux murs et supports existants
- Étanchéité des murs existants dans la zone de la toiture en surpression
- Cloisonnement dans la zone intermédiaire de la toiture
- Intégration d'une jointure de dilatation du bâtiment dans la toiture étanche
- Durée de construction la plus courte possible en équipe par roulement

La solution a été réalisée avec le système de toiture de salle blanche à nœud unique de WISAG. Pour la connexion murale complexe, une série de 3 à 4 joints a été utilisée, combinant joints d'étanchéité durables et joints élastiques permanents. La première étape de construction, en tant que zone modèle, était une petite section de 36 m². Divers méthodes d'étanchéité pour les toitures en surpression ont été testées ici, et la fiabilité des systèmes d'étanchéité a été démontrée par des mesures de fuite et de classe de pureté. L'utilisation de filtres avec certificat de contrôle était bien entendu de mise.

La réalisation de la nouvelle toiture de salle blanche, d'une superficie d'environ 1 600 m², a été achevée début 2012 en 10 phases de construction. En conséquence, la classe de salle blanche ISO 3 est désormais atteinte.

De plus, des filtres à particules H13 seront ajoutés dans les installations d'air extérieur afin de réduire la charge en particules dépendantes de l'air extérieur sur la nouvelle toiture filtrante. La perte de pression des filtres d'air d'entrée a diminué, passant de 250 Pa avec les anciens filtres à 60 Pa avec les nouveaux, malgré l'augmentation du taux de capture.

Il est remarquable de noter que l'augmentation de la perte de pression des filtres en 25 ans n'a été que de "seulement" 250 Pa, ce qui s'explique par des vêtements adaptés aux salles blanches, une bonne formation du personnel et une vitesse d'air moyenne d'environ 0,3 à 0,35 m/s. On s'attend à ce que la durée de vie des filtres dépasse désormais 20 ans, avec des économies d'énergie substantielles grâce à cette solution.

Grâce à une bonne répartition du travail et à des améliorations continues des processus, les temps de reconstruction par m² ont été réduits à chaque étape. En guise de remerciement, le donneur d'ordre a remis un certificat honorifique sous la forme d'une plaquette de wafer de 200 mm.