A taxa de rendimento de chip na indústria de fabricação de IC está intimamente relacionada ao tamanho e número de partículas de ar depositadas no chip. Uma boa organização de fluxo de ar pode levar as partículas geradas pela fonte de poeira para longe da sala limpa para garantir a limpeza da sala limpa, ou seja, a organização do fluxo de ar em sala limpa desempenha um papel vital na taxa de rendimento da produção de IC. O design da organização do fluxo de ar na sala limpa precisa atingir os seguintes objetivos: reduzir ou eliminar a corrente de Foucault no campo de fluxo para evitar a retenção de partículas nocivas; Mantenha um gradiente de pressão positivo apropriado para evitar a contaminação cruzada.
Força de fluxo de ar
De acordo com o princípio da sala limpa, as forças que atuam nas partículas incluem força de massa, força molecular, atração entre partículas, força de fluxo de ar etc.
Força do fluxo de ar: refere -se à força do fluxo de ar causado pela entrega, fluxo de ar de retorno, fluxo de ar de convecção térmica, agitação artificial e outros fluxos de ar com uma certa vazão para transportar as partículas. Para o controle técnico do ambiente da sala limpa, a força do fluxo de ar é o fator mais importante.
As experiências mostraram que, no movimento do fluxo de ar, as partículas seguem o movimento do fluxo de ar quase na mesma velocidade. O estado das partículas no ar é determinado pela distribuição do fluxo de ar. Os fluxos de ar que afetam as partículas internas incluem principalmente: fluxo de ar de suprimento de ar (incluindo fluxo de ar primário e fluxo de ar secundário), fluxo de ar e fluxo de ar de convecção térmica causada por pessoas que andam e o fluxo de ar causado pela operação do processo e pelo equipamento industrial. Diferentes métodos de suprimento de ar, interfaces de velocidade, operadores e equipamentos industriais e fenômenos induzidos em salas limpas são fatores que afetam o nível de limpeza.
Fatores que afetam a organização do fluxo de ar
1. A influência do método de suprimento de ar
(1). Velocidade de suprimento de ar
Para garantir o fluxo de ar uniforme, a velocidade de suprimento de ar deve ser uniforme em uma sala limpa unidirecional; A zona morta da superfície de suprimento de ar deve ser pequena; e a queda de pressão no ULPA também deve ser uniforme.
Velocidade uniforme do suprimento de ar: ou seja, a irregularidade do fluxo de ar é controlada dentro de ± 20%.
Menos zona morta na superfície de suprimento de ar: não apenas a área plana da estrutura ULPA deve ser reduzida, mas, mais importante, a FFU modular deve ser adotada para simplificar o quadro redundante.
Para garantir o fluxo de ar unidirecional vertical, a seleção de queda de pressão do filtro também é muito importante, exigindo que a perda de pressão no filtro não possa se desviar.
(2). Comparação entre o sistema de FFU e o sistema de ventilador de fluxo axial
A FFU é uma unidade de suprimento de ar com um ventilador e um filtro (ULPA). Depois que o ar é sugado pelo ventilador centrífugo da FFU, a pressão dinâmica é convertida em pressão estática no ducto de ar e explodida uniformemente pela ULPA. A pressão de suprimento de ar no teto é a pressão negativa, para que nenhuma poeira vaze para a sala limpa quando o filtro for substituído. As experiências mostraram que o sistema da FFU é superior ao sistema de ventilador de fluxo axial em termos de uniformidade da saída de ar, paralelismo do fluxo de ar e índice de eficiência de ventilação. Isso ocorre porque o paralelismo do fluxo de ar do sistema FFU é melhor. O uso do sistema FFU pode melhorar o fluxo de ar na sala limpa.
(3). A influência da própria estrutura da FFU
A FFU é composta principalmente por ventiladores, filtros, dispositivos de guia de fluxo de ar e outros componentes. O filtro de eficiência ultra-alto ULPA é a garantia mais importante para se a sala limpa pode atingir a limpeza necessária do design. O material do filtro também afetará a uniformidade do campo de fluxo. Quando um material de filtro grosso ou uma placa de fluxo laminar é adicionada à tomada de filtro, o campo de fluxo de saída pode ser facilmente uniforme.
2. Impacto de diferentes interfaces de limpeza de velocidade
Na mesma sala limpa, entre a área de trabalho e a área não-trabalhadora do fluxo unidirecional vertical, devido à diferença na velocidade do ar na saída ULPA, um efeito de vórtice misto será gerado na interface, e essa interface se tornará um turbulento Zona de fluxo de ar com intensidade de turbulência de ar particularmente alta. As partículas podem ser transmitidas à superfície do equipamento e contaminar o equipamento e as bolachas.
3. Impacto de pessoal e equipamento
Quando a sala limpa está vazia, as características do fluxo de ar na sala geralmente atendem aos requisitos de projeto. Depois que o equipamento entra na sala limpa, o pessoal se move e os produtos são transmitidos, inevitavelmente haverá obstáculos à organização de fluxo de ar. Por exemplo, nos cantos ou bordas salientes do equipamento, o gás será desviado para formar uma zona turbulenta, e o fluido na zona não é facilmente levado pelo gás, causando poluição. Ao mesmo tempo, a superfície do equipamento aquece devido à operação contínua, e o gradiente de temperatura causará uma zona de reflexão perto da máquina, o que aumentará o acúmulo de partículas na zona de reflexão. Ao mesmo tempo, a alta temperatura fará com que as partículas escapem. O efeito duplo agrava a dificuldade de controlar a limpeza laminar vertical geral. A poeira dos operadores na sala limpa é muito fácil de aderir às bolachas nessas zonas de reflexão.
4. Influência do piso do ar de retorno
Quando a resistência ao ar de retorno que passa pelo piso for diferente, uma diferença de pressão será gerada, para que o ar flua na direção de menos resistência e o fluxo de ar uniforme não será obtido. O atual método de design popular é usar pisos elevados. Quando a taxa de abertura dos pisos elevados é de 10%, a velocidade do fluxo de ar na altura de trabalho da sala pode ser distribuída uniformemente. Além disso, deve -se prestar atenção estrita ao trabalho de limpeza para reduzir a fonte de poluição do piso.
5. Fenômeno de indução
O chamado fenômeno de indução refere-se ao fenômeno que o fluxo de ar na direção oposta do fluxo uniforme é gerado, e a poeira gerada na sala ou a poeira na área contaminada adjacente é induzida ao lado do vento, de modo que a poeira pode contaminar o chip. A seguir estão os possíveis fenômenos de indução:
(1). Placa cega
Em uma sala limpa com fluxo unidirecional vertical, devido às articulações na parede, geralmente existem placas cegas grandes que geram turbulência no fluxo de retorno local.
(2). Lâmpadas
As luminárias na sala limpa terão um impacto maior. Como o calor das lâmpadas fluorescentes faz com que o fluxo de ar suba, não haverá área turbulenta sob as lâmpadas fluorescentes. Geralmente, as lâmpadas na sala limpa são projetadas em forma de lágrima para reduzir o impacto das lâmpadas na organização do fluxo de ar.
(3) lacunas entre as paredes
Quando há lacunas entre partições com diferentes níveis de limpeza ou entre partições e tetos, a poeira da área com baixos requisitos de limpeza pode ser transferida para a área adjacente com altos requisitos de limpeza.
(4). Distância entre a máquina e o piso ou parede
Se a lacuna entre a máquina e o piso ou a parede for muito pequena, causará turbulência de rebote. Portanto, deixe uma lacuna entre o equipamento e a parede e levante a máquina para evitar deixar a máquina tocar diretamente no chão.
Hora de postagem: Feb-05-2025