Il tasso di rendimento del chip nel settore manifatturiero IC è strettamente correlato alla dimensione e al numero di particelle d'aria depositate sul chip. Una buona organizzazione del flusso d'aria può portare le particelle generate dalla fonte di polvere lontano dalla stanza pulita per garantire la pulizia della stanza pulita, ovvero l'organizzazione del flusso d'aria nella stanza pulita svolge un ruolo vitale nella velocità di produzione di produzione IC. La progettazione dell'organizzazione del flusso d'aria nella stanza pulita deve raggiungere i seguenti obiettivi: ridurre o eliminare la corrente parassita nel campo di flusso per evitare la ritenzione di particelle dannose; Mantenere un gradiente di pressione positivo adeguato per prevenire la contaminazione incrociata.
Forza del flusso d'aria
Secondo il principio della stanza pulita, le forze che agiscono sulle particelle includono forza di massa, forza molecolare, attrazione tra particelle, forza del flusso d'aria, ecc.
Forza del flusso d'aria: si riferisce alla forza del flusso d'aria causato dal parto, al flusso d'aria di restituzione, al flusso d'aria della convezione termica, agitazione artificiale e altri flussi d'aria con una certa portata per trasportare le particelle. Per il controllo tecnico dell'ambiente della stanza pulita, la forza del flusso d'aria è il fattore più importante.
Gli esperimenti hanno dimostrato che nel movimento del flusso d'aria, le particelle seguono il movimento del flusso d'aria alla stessa velocità. Lo stato delle particelle nell'aria è determinato dalla distribuzione del flusso d'aria. I flussi d'aria che colpiscono le particelle interni includono principalmente: flusso d'aria di alimentazione dell'aria (incluso flusso d'aria primario e flusso d'aria secondario), flusso d'aria e flusso d'aria convezione termica causata da persone che camminano e il flusso d'aria causato dall'operazione di processo e dalle attrezzature industriali. Diversi metodi di alimentazione dell'aria, interfacce di velocità, operatori e attrezzature industriali e fenomeni indotti nelle stanze pulite sono tutti fattori che influenzano il livello di pulizia.
Fattori che influenzano l'organizzazione del flusso d'aria
1. L'influenza del metodo di alimentazione dell'aria
(1). Velocità di alimentazione dell'aria
Per garantire un flusso d'aria uniforme, la velocità di alimentazione dell'aria deve essere uniforme in una stanza pulita unidirezionale; La zona morta della superficie di alimentazione dell'aria deve essere piccola; E anche la caduta di pressione nell'ULPA deve essere uniforme.
Velocità di alimentazione dell'aria uniforme: cioè l'irreneità del flusso d'aria è controllata entro ± 20%.
Zona meno morta sulla superficie dell'arresto: non solo dovrebbe essere ridotta l'area piane del telaio ULPA, ma soprattutto, la FFU modulare dovrebbe essere adottata per semplificare il telaio ridondante.
Per garantire il flusso d'aria unidirezionale verticale, anche la selezione della caduta di pressione del filtro è molto importante, richiedendo che la perdita di pressione nel filtro non possa deviare.
(2). Confronto tra sistema FFU e sistema di ventilatore a flusso assiale
FFU è un'unità di alimentazione dell'aria con una ventola e un filtro (ULPA). Dopo che l'aria è stata risucchiata dalla ventola centrifuga di FFU, la pressione dinamica viene convertita in pressione statica nel condotto dell'aria e fatta esplodere uniformemente da ULPA. La pressione di alimentazione dell'aria sul soffitto è una pressione negativa, in modo che nessuna polvere perda nella stanza pulita quando il filtro viene sostituito. Gli esperimenti hanno dimostrato che il sistema FFU è superiore al sistema di ventola del flusso assiale in termini di uniformità dell'uscita dell'aria, parallelismo del flusso d'aria e indice di efficienza di ventilazione. Questo perché il parallelismo del flusso d'aria del sistema FFU è migliore. L'uso del sistema FFU può rendere meglio organizzato il flusso d'aria nella stanza pulita.
(3). L'influenza della struttura di FFU
FFU è composto principalmente da ventole, filtri, dispositivi di guida ai flussi aerei e altri componenti. Il filtro ad alta efficienza ULPA è la garanzia più importante per se la stanza pulita possa ottenere la pulizia richiesta del design. Il materiale del filtro influenzerà anche l'uniformità del campo di flusso. Quando viene aggiunto un materiale di filtro grossolana o una piastra di flusso laminari all'uscita del filtro, il campo di flusso di uscita può essere facilmente reso uniforme.
2. Impatto di diverse interfacce di velocità di pulizia
Nella stessa stanza pulita, tra l'area di lavoro e l'area non lavorativa del flusso unidirezionale verticale, a causa della differenza nella velocità dell'aria all'outlet ULPA, verrà generato un effetto vortice misto nell'interfaccia e questa interfaccia diventerà turbolente Zona di flusso d'aria con intensità di turbolenza dell'aria particolarmente elevata. Le particelle possono essere trasmesse alla superficie dell'attrezzatura e contaminano l'attrezzatura e i wafer.
3. Impatto del personale e delle attrezzature
Quando la stanza pulita è vuota, le caratteristiche del flusso d'aria nella stanza generalmente soddisfano i requisiti di progettazione. Una volta che l'attrezzatura entra nella stanza pulita, la mossa del personale e i prodotti vengono trasmessi, ci saranno inevitabilmente ostacoli all'organizzazione del flusso d'aria. Ad esempio, negli angoli o bordi sporgenti dell'attrezzatura, il gas verrà deviato per formare una zona turbolenta e il fluido nella zona non viene facilmente portato via dal gas, causando così l'inquinamento. Allo stesso tempo, la superficie dell'attrezzatura si riscalderà a causa del funzionamento continuo e il gradiente di temperatura causerà una zona di reflow vicino alla macchina, che aumenterà l'accumulo di particelle nella zona di riflusso. Allo stesso tempo, l'alta temperatura causerà facilmente la fuga delle particelle. Il doppio effetto aggrava la difficoltà di controllare la pulizia laminare verticale generale. La polvere degli operatori nella stanza pulita è molto facile aderire ai wafer in queste zone di riflusso.
4. Influenza del pavimento dell'aria di ritorno
Quando la resistenza del ritorno dell'aria che passa attraverso il pavimento è diversa, verrà generata una differenza di pressione, in modo che l'aria scorresse nella direzione di meno resistenza e non verrà ottenuta un flusso d'aria uniforme. L'attuale metodo di progettazione popolare consiste nell'utilizzare pavimenti elevati. Quando il tasso di apertura dei pavimenti elevati è del 10%, la velocità del flusso d'aria nell'altezza di lavoro della stanza può essere distribuita uniformemente. Inoltre, dovrebbe essere prestata una rigorosa attenzione ai lavori di pulizia per ridurre la fonte di inquinamento del pavimento.
5. Fenomeno a induzione
Il cosiddetto fenomeno di induzione si riferisce al fenomeno che viene generato il flusso d'aria nella direzione opposta del flusso uniforme e la polvere generata nella stanza o la polvere nell'area contaminata adiacente sia indotta sul lato vento, in modo che la polvere sia può contaminare il chip. Di seguito sono i possibili fenomeni di induzione:
(1). Piatto cieco
In una stanza pulita con flusso unidirezionale verticale, a causa delle articolazioni sul muro, ci sono generalmente grandi piastre cieche che genereranno turbolenza nel flusso di ritorno locale.
(2). Lampade
Gli apparecchi di illuminazione nella stanza pulita avranno un impatto maggiore. Poiché il calore delle lampade fluorescenti provoca il aumento del flusso d'aria, non ci sarà un'area turbolenta sotto le lampade fluorescenti. In generale, le lampade nella stanza pulita sono progettate a forma di lacrima per ridurre l'impatto delle lampade sull'organizzazione del flusso d'aria.
(3.) Lacune tra i muri
Quando ci sono lacune tra le partizioni con diversi livelli di pulizia o tra partizioni e soffitti, la polvere dall'area con basse requisiti di pulizia può essere trasferita nell'area adiacente con elevati requisiti di pulizia.
(4). Distanza tra la macchina e il pavimento o il muro
Se il divario tra la macchina e il pavimento o il muro è molto piccolo, causerà turbolenza di rimbalzo. Pertanto, lasciare uno spazio tra l'attrezzatura e il muro e sollevare la macchina per evitare di lasciare che la macchina tocchi direttamente il terreno.
Tempo post: feb-05-2025