La tutela ambientale sta acquisendo sempre maggiore importanza, soprattutto con l'aumento dell'inquinamento atmosferico. L'ingegneria delle camere bianche è una delle misure di protezione ambientale. Come utilizzare l'ingegneria delle camere bianche per ottenere risultati efficaci in termini di tutela ambientale? Analizziamo il controllo nell'ambito dell'ingegneria delle camere bianche.
Controllo della temperatura e dell'umidità in camera bianca
La temperatura e l'umidità degli ambienti puliti sono determinate principalmente in base ai requisiti di processo, ma nel soddisfare tali requisiti è necessario tenere conto del comfort umano. Con il miglioramento dei requisiti di purezza dell'aria, si osserva una tendenza verso requisiti più rigorosi per la temperatura e l'umidità nei processi.
In linea di principio, grazie alla crescente precisione dei processi, i requisiti relativi all'intervallo di fluttuazione della temperatura si riducono sempre di più. Ad esempio, nel processo di litografia ed esposizione per la produzione di circuiti integrati su larga scala, la differenza nel coefficiente di dilatazione termica tra i wafer di vetro e di silicio utilizzati come materiali per le maschere si sta riducendo sempre di più.
Un wafer di silicio con un diametro di 100 μm subisce un'espansione lineare di 0,24 μm quando la temperatura aumenta di 1 grado. Pertanto, è necessaria una temperatura costante di ± 0,1 °C e il valore di umidità è generalmente basso perché, a causa della condensa, il prodotto si contaminerà, soprattutto nei laboratori di semiconduttori dove si teme la presenza di sodio. In questo tipo di laboratorio, la temperatura non dovrebbe superare i 25 °C.
L'umidità eccessiva causa ulteriori problemi. Quando l'umidità relativa supera il 55%, si forma condensa sulle pareti dei tubi di raffreddamento. Se ciò si verifica in dispositivi o circuiti di precisione, può causare diversi incidenti. Quando l'umidità relativa è del 50%, si verifica facilmente la formazione di ruggine. Inoltre, quando l'umidità è troppo elevata, la polvere che aderisce alla superficie del wafer di silicio viene adsorbita chimicamente dalle molecole d'acqua presenti nell'aria, rendendone difficile la rimozione.
Maggiore è l'umidità relativa, più difficile è rimuovere l'adesione. Tuttavia, quando l'umidità relativa è inferiore al 30%, le particelle vengono facilmente adsorbite sulla superficie anche a causa dell'azione della forza elettrostatica, e un gran numero di dispositivi a semiconduttore sono soggetti a guasti. L'intervallo di temperatura ottimale per la produzione di wafer di silicio è compreso tra il 35% e il 45%.
Pressione dell'ariacontrollarein camera bianca
Nella maggior parte degli ambienti puliti, al fine di impedire l'ingresso di contaminanti esterni, è necessario mantenere una pressione interna (pressione statica) superiore alla pressione esterna (pressione statica). Il mantenimento della differenza di pressione dovrebbe generalmente rispettare i seguenti principi:
1. La pressione negli ambienti puliti dovrebbe essere superiore a quella negli ambienti non puliti.
2. La pressione negli ambienti con elevati livelli di pulizia dovrebbe essere superiore a quella negli ambienti adiacenti con bassi livelli di pulizia.
3. Le porte tra le camere pulite devono essere aperte verso le camere con elevati livelli di pulizia.
Il mantenimento della differenza di pressione dipende dalla quantità di aria fresca, che deve essere in grado di compensare le perdite d'aria attraverso le fessure sottostanti a tale differenza di pressione. Pertanto, il significato fisico della differenza di pressione è la resistenza al flusso d'aria di perdita (o infiltrazione) attraverso le varie fessure in una camera bianca.
Data di pubblicazione: 21 luglio 2023