La resa del chip nell'industria manifatturiera dei chip è strettamente correlata alla dimensione e al numero di particelle d'aria depositate su chip. La buona organizzazione del flusso d'aria può portare le particelle generate da fonti di polvere lontano dalla stanza pulita e garantire la pulizia della camera pulita. Cioè, l'organizzazione del flusso d'aria in camera pulita svolge un ruolo vitale nella resa della produzione di chip. Gli obiettivi da raggiungere nella progettazione dell'organizzazione del flusso d'aria della stanza pulita sono: ridurre o eliminare le correnti parassite nel campo di flusso per evitare la ritenzione di particelle dannose; per mantenere un gradiente di pressione positivo adeguato per prevenire la contaminazione incrociata.
Secondo il principio della stanza pulita, le forze che agiscono su particelle includono forza di massa, forza molecolare, attrazione tra particelle, forza di flusso d'aria, ecc.
Forza del flusso d'aria: si riferisce alla forza del flusso d'aria causato da un flusso d'aria di alimentazione e restituzione, flusso d'aria della convezione termica, agitazione artificiale e altri flussi aerei con una certa portata per trasportare particelle. Per il controllo della tecnologia ambientale per la 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 flusso d'aria quasi esattamente alla stessa velocità. La condizione delle particelle nell'aria è determinata dalla distribuzione del flusso d'aria. Gli effetti principali del flusso d'aria sulle particelle interne includono: 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 l'impatto del flusso d'aria sulle particelle causate da operazioni di processo e attrezzature industriali. Diversi metodi di alimentazione dell'aria, interfacce di velocità, operatori e attrezzature industriali, fenomeni indotti, ecc. In camere pulite sono tutti fattori che influenzano il livello di pulizia.
1. Influenza del metodo di alimentazione dell'aria
(1) Velocità di alimentazione dell'aria
Al fine di garantire un flusso d'aria uniforme, la velocità di alimentazione dell'aria nella stanza pulita del flusso unidirezionale deve essere uniforme; La zona morta sulla superficie di alimentazione dell'aria deve essere piccola; E anche la caduta di pressione all'interno del filtro HEPA deve essere uniforme.
La velocità di alimentazione dell'aria è uniforme: cioè l'irreneità del flusso d'aria è controllata entro ± 20%.
Vi è meno spazio morto sulla superficie dell'alimentazione dell'aria: non solo l'area piane del telaio HEPA fosse ridotta, ma soprattutto, la FFU modulare dovrebbe essere utilizzata per semplificare il telaio ridondante.
Al fine di garantire che il flusso d'aria sia verticale e unidirezionale, anche la selezione della caduta di pressione del filtro è molto importante ed è necessario che la perdita di pressione all'interno del filtro non possa essere distorta.
(2) Confronto tra sistema FFU e sistema di ventilatore a flusso assiale
FFU è un'unità di alimentazione dell'aria con un ventilatore e un filtro HEPA. L'aria viene risucchiata dal ventilatore centrifugo della FFU e converte la pressione dinamica nella pressione statica nel condotto dell'aria. È spazzato via uniformemente dal filtro HEPA. La pressione di alimentazione dell'aria sul soffitto è una pressione negativa. In questo modo nessuna polvere perde in camera pulita quando si sostituisce il filtro. Gli esperimenti hanno dimostrato che il sistema FFU è superiore al sistema di ventola del flusso assiale in termini di uniformità 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 migliorare l'organizzazione del flusso d'aria in camera pulita.
(3) Influenza della struttura di FFU
La FFU è composta principalmente da ventole, filtri, guide del flusso d'aria e altri componenti. Il filtro HEPA è la garanzia più importante per la stanza pulita per ottenere la pulizia richiesta richiesta dalla progettazione. Il materiale del filtro influenzerà anche l'uniformità del campo di flusso. Quando viene aggiunto un materiale di filtro grezzo o una piastra di flusso all'uscita del filtro, il campo di flusso di uscita può essere facilmente reso uniforme.
2. Impatto dell'interfaccia di velocità con diversa pulizia
Nella stessa stanza pulita, tra l'area di lavoro e l'area non di lavoro con un flusso unidirezionale verticale, a causa della differenza nella velocità dell'aria nella scatola HEPA, si verificherà un effetto di vortice misto nell'interfaccia e questa interfaccia diventerà un turbolente zona flusso d'aria. L'intensità della turbolenza dell'aria è particolarmente forte e le particelle possono essere trasmesse alla superficie della macchina dell'attrezzatura e contaminare l'attrezzatura e i wafer.
3. Impatto sul personale e sull'attrezzatura
Quando la stanza pulita è vuota, le caratteristiche del flusso d'aria nella stanza generalmente soddisfano i requisiti di progettazione. Una volta che le attrezzature entrano in camera pulita, le persone si muovono e vengono trasportate i prodotti, ci sono inevitabilmente ostacoli all'organizzazione del flusso d'aria, come i punti nitidi che sporgono dalla macchina delle attrezzature. Agli angoli o nei bordi, il gas si deviarà per formare un'area di flusso turbolenta e il fluido nell'area non sarà facilmente trasportato dal gas in arrivo, causando così l'inquinamento.
Allo stesso tempo, la superficie dell'attrezzatura meccanica verrà riscaldata a causa del funzionamento continuo e il gradiente di temperatura causerà un'area di reflow vicino alla macchina, che aumenta l'accumulo di particelle nell'area di riflusso. Allo stesso tempo, l'alta temperatura causerà facilmente la fuga delle particelle. Il doppio effetto intensifica lo strato verticale complessivo. La difficoltà di controllare la pulizia del flusso. La polvere dagli operatori nella stanza pulita può facilmente aderire ai wafer in queste aree di riferimento.
4. Influenza del pavimento dell'aria di ritorno
Quando la resistenza dell'aria di ritorno che passa attraverso il pavimento è diversa, si verificherà la differenza di pressione, causando il flusso di aria nella direzione della piccola resistenza e non verrà ottenuta un flusso di aria uniforme. L'attuale metodo di progettazione popolare consiste nell'utilizzare un pavimento elevato. Quando il rapporto di apertura del pavimento elevato è al 10%, la velocità del flusso d'aria può essere distribuita uniformemente all'altezza di lavoro interno. Inoltre, si dovrebbe prestare attenzione a lavori di pulizia per ridurre la fonte di inquinamento sul pavimento.
5. Fenomeno a induzione
Il cosiddetto fenomeno di induzione si riferisce al fenomeno della generazione di flusso d'aria nella direzione opposta al flusso uniforme, inducendo la polvere generata nella stanza o nella polvere in aree contaminate adiacenti sul lato rovescio, causando così la polvere per contaminare il wafer. I possibili fenomeni indotti includono quanto segue:
(1) piastra cieca
In una stanza pulita con flusso a senso unico verticale, a causa delle articolazioni sul muro, ci sono generalmente grandi pannelli ciechi che produrranno flusso turbolento e riflusso locale.
(2) Lampade
Gli apparecchi di illuminazione nella stanza pulita avranno un impatto maggiore. Poiché il calore della lampada fluorescente provoca l'aumento del flusso d'aria, la lampada fluorescente non diventerà un'area turbolenta. In generale, le lampade in camera 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 pareti di partizione o soffitti con diversi requisiti di pulizia, la polvere da aree con basse requisiti di pulizia può essere trasferita in aree adiacenti con elevati requisiti di pulizia.
(4) La distanza tra l'attrezzatura meccanica e il pavimento o la parete
Se il divario tra l'attrezzatura meccanica e il pavimento o la parete è piccolo, si verificherà turbolenza di rimbalzo. Pertanto, lasciare uno spazio tra l'attrezzatura e il muro e sollevare la piattaforma della macchina per evitare il contatto diretto con il terreno.
Tempo post: nov-02-2023