A taxa de rendemento do chip na industria de fabricación de IC está estreitamente relacionada co tamaño e o número de partículas de aire depositadas no chip. Unha boa organización de fluxo de aire pode sacar as partículas xeradas pola fonte de po afastada da sala limpa para asegurar a limpeza da sala limpa, é dicir, a organización de fluxo de aire na sala limpa xoga un papel fundamental na taxa de rendemento da produción de IC. O deseño da organización de fluxo de aire na sala limpa necesita alcanzar os seguintes obxectivos: reducir ou eliminar a corrente de eddy no campo de fluxo para evitar a retención de partículas nocivas; Manter un gradiente de presión positiva adecuado para evitar a contaminación cruzada.
Forza de fluxo de aire
Segundo o principio da sala limpa, as forzas que actúan sobre as partículas inclúen a forza de masa, a forza molecular, a atracción entre partículas, forza de fluxo de aire, etc.
Forza de fluxo de aire: refírese á forza do fluxo de aire causado pola entrega, fluxo de aire de devolución, fluxo de aire de convección térmica, axitación artificial e outros fluxos de aire cun certo caudal para transportar as partículas. Para o control técnico do ambiente limpo da habitación, a forza de fluxo de aire é o factor máis importante.
Os experimentos demostraron que no movemento do fluxo de aire, as partículas seguen o movemento do fluxo de aire a case a mesma velocidade. O estado das partículas no aire está determinado pola distribución do fluxo de aire. Os fluxos de aire que afectan ás partículas interiores inclúen principalmente: fluxo de aire de subministración de aire (incluído o fluxo de aire primario e o fluxo de aire secundario), o fluxo de aire e o fluxo de aire de convección térmica causado por persoas que camiñan e o fluxo de aire causado polo funcionamento do proceso e os equipos industriais. Diferentes métodos de subministración de aire, interfaces de velocidade, operadores e equipos industriais e fenómenos inducidos en cuartos limpos son factores que afectan o nivel de limpeza.
Factores que afectan á organización de fluxos de aire
1. A influencia do método de subministración de aire
(1). Velocidade de subministración de aire
Para garantir o fluxo de aire uniforme, a velocidade de subministración de aire debe ser uniforme nunha sala limpa unidireccional; A zona morta da superficie de subministración de aire debe ser pequena; e a caída de presión na ULPA tamén debe ser uniforme.
Velocidade uniforme de subministración de aire: é dicir, o desnivel do fluxo de aire está controlado dentro do ± 20%.
Menos zona morta na superficie de subministración de aire: non só se debe reducir a área plana do marco ULPA, senón que é máis importante, debería adoptarse FFU modular para simplificar o marco redundante.
Para garantir o fluxo de aire unidireccional vertical, a selección de caída de presión do filtro tamén é moi importante, requirindo que a perda de presión no filtro non poida desviarse.
(2). Comparación entre o sistema FFU e o sistema de ventilador de fluxo axial
FFU é unha unidade de subministración de aire cun ventilador e un filtro (ULPA). Despois de que o aire sexa aspirado polo ventilador centrífugo da FFU, a presión dinámica convértese en presión estática no conduto de aire e explotou uniformemente por ULPA. A presión do subministro de aire sobre o teito é unha presión negativa, de xeito que ningún po se filtrará na habitación limpa cando o filtro se substitúa. Os experimentos demostraron que o sistema FFU é superior ao sistema de ventilador de fluxo axial en termos de uniformidade de saída de aire, paralelismo de fluxo de aire e índice de eficiencia de ventilación. Isto débese a que o paralelismo de fluxo de aire do sistema FFU é mellor. O uso do sistema FFU pode facer que o fluxo de aire estea mellor organizado.
(3). A influencia da propia estrutura da FFU
A FFU está composta principalmente por ventiladores, filtros, dispositivos de guía de fluxo de aire e outros compoñentes. O filtro de alta eficiencia ULPA é a garantía máis importante para se a sala limpa pode alcanzar a limpeza requirida do deseño. O material do filtro tamén afectará á uniformidade do campo de fluxo. Cando se engade un material de filtro groso ou unha placa de fluxo laminar á toma de filtro, o campo de fluxo de saída pódese facer facilmente uniforme.
2. Impacto de diferentes interfaces de velocidade de limpeza
Na mesma sala limpa, entre a área de traballo e a área non traballadora do fluxo unidireccional vertical, debido á diferenza de velocidade do aire na toma de ulpa, xerará un efecto vórtice mixto na interface e esta interface converterase nunha turbulenta Zona de fluxo de aire con intensidade de turbulencia de aire especialmente alta. As partículas poden transmitirse á superficie do equipo e contaminar o equipo e as obleas.
3. Impacto do persoal e equipos
Cando a sala limpa está baleira, as características do fluxo de aire na sala xeralmente cumpren os requisitos de deseño. Unha vez que o equipo entra na sala limpa, o persoal móvese e se transmiten produtos, inevitablemente haberá obstáculos para a organización do fluxo de aire. Por exemplo, nas esquinas ou bordos saíntes do equipo, o gas desviarase para formar unha zona turbulenta, e o fluído da zona non é facilmente levado polo gas, provocando así contaminación. Ao mesmo tempo, a superficie do equipo quentarase debido ao funcionamento continuo e o gradiente de temperatura provocará unha zona de reflexión preto da máquina, o que aumentará a acumulación de partículas na zona de reflow. Ao mesmo tempo, a alta temperatura fará que as partículas escapen facilmente. O dobre efecto agrava a dificultade de controlar a limpeza laminar vertical global. O po dos operadores da habitación limpa é moi sinxelo de adherirse ás obleas destas zonas de refluxo.
4. Influencia do chan de aire de retorno
Cando a resistencia do aire de retorno que pasa polo chan é diferente, xerarase unha diferenza de presión, de xeito que o aire fluirá na dirección de menos resistencia e non se obterá un fluxo de aire uniforme. O método de deseño popular actual é usar pisos elevados. Cando a taxa de apertura de pisos elevados é do 10%, a velocidade do fluxo de aire na altura de traballo da habitación pódese distribuír uniformemente. Ademais, debe prestarlle unha atención estrita aos traballos de limpeza para reducir a fonte de contaminación do chan.
5. Fenómeno de indución
O chamado fenómeno de indución refírese ao fenómeno de que se xera o fluxo de aire no sentido contrario do fluxo uniforme e o po xerado na habitación ou o po na zona contaminada adxacente é inducida ao lado ascendente, de xeito que o po pode contaminar o chip. Os seguintes son os posibles fenómenos de indución:
(1). Placa cega
Nunha sala limpa con fluxo unidireccional vertical, debido ás articulacións da parede, hai xeralmente grandes placas cegas que xerarán turbulencias no fluxo de retorno local.
(2). Lámpadas
As luminarias na sala limpa terán un maior impacto. Dado que a calor das lámpadas fluorescentes fai que o fluxo de aire aumente, non haberá zona turbulenta baixo as lámpadas fluorescentes. Xeralmente, as lámpadas da sala limpa están deseñadas en forma de lágrima para reducir o impacto das lámpadas na organización do fluxo de aire.
(3.) lagoas entre paredes
Cando hai lagoas entre particións con diferentes niveis de limpeza ou entre particións e teitos, o po da zona con requisitos de limpeza baixa pódese transferir á zona adxacente con altos requisitos de limpeza.
(4). Distancia entre a máquina e o chan ou a parede
Se a fenda entre a máquina e o chan ou a parede é moi pequena, provocará unha turbulencia de rebote. Polo tanto, deixe un oco entre o equipo e a parede e levanta a máquina para evitar que a máquina toque o chan directamente.
Tempo de publicación: FEB-05-2025