D'Chip-Ausbezuelungsquote an der IC-Hierstellungsindustrie ass enk mat der Gréisst an der Zuel vun de Loftpartikelen verbonnen, déi um Chip ofgesat ginn. Eng gutt Loftstroumorganisatioun kann d'Partikelen, déi vun der Stëbsquell generéiert ginn, aus dem proppere Raum ewechféieren, fir d'Propretéit vum Propperraum ze garantéieren, dat heescht, d'Loftstroumorganisatioun am Propperraum spillt eng wichteg Roll beim Ausbezuelungsquote vun der IC-Produktioun. Den Design vun der Loftstroumorganisatioun am Propperraum muss déi folgend Ziler erreechen: de Wirbelstroum am Flossfeld reduzéieren oder eliminéieren, fir d'Retention vu schiedleche Partikelen ze vermeiden; en passenden positiven Drockgradient behalen, fir Kräizkontaminatioun ze vermeiden.
Loftstroumkraaft
Nom Prinzip vum Cleanroom gehéieren zu de Kräften, déi op d'Partikelen wierken, d'Massekraaft, d'Molekularkraaft, d'Attraktioun tëscht de Partikelen, d'Loftstroumkraaft, asw.
Loftstroumkraaft: bezitt sech op d'Kraaft vum Loftstroum, déi duerch den Zoulaf, de Récklaf, den thermesche Konvektiounsloftstroum, de kënschtleche Réieren an aner Loftstréim mat enger bestëmmter Duerchflussquote fir d'Partikelen ze transportéieren verursaacht gëtt. Fir d'technesch Kontroll vun enger propperer Raimëmfeld ass d'Loftstroumkraaft de wichtegste Faktor.
Experimenter hunn gewisen, datt d'Partikelen bei der Loftstroumbewegung der Loftstroumbewegung bal mat der selwechter Geschwindegkeet folgen. Den Zoustand vun de Partikelen an der Loft gëtt duerch d'Loftstroumverdeelung bestëmmt. Zu de Loftstréim, déi d'Partikelen am Raum beaflossen, gehéieren haaptsächlech: d'Loftzufuhr (inklusiv primärer Loftstroum- a sekundärer Loftstroum), d'Loftstroum- a thermesch Konvektiounsloftstroum, déi duerch Leit verursaacht ginn, déi trëppelen, an d'Loftstroum, déi duerch Prozessbetrieb an industriell Ausrüstung verursaacht gëtt. Verschidde Loftzufuhrmethoden, Geschwindegkeetsgrenzflächen, Bedreiwer an industriell Ausrüstung, an induzéiert Phänomener a proppere Raim sinn all Faktoren, déi den Niveau vun der Rengheet beaflossen.
Faktoren, déi d'Organisatioun vum Loftstroum beaflossen
1. Den Afloss vun der Loftzoufuhrmethod
(1). Loftzoufuhrgeschwindegkeet
Fir eng gläichméisseg Loftstroumung ze garantéieren, muss d'Loftzoufuhrgeschwindegkeet an engem unidirektionalen Propperraum gläichméisseg sinn; déi dout Zon vun der Loftzoufuhrfläch muss kleng sinn; an den Drockfall an der ULPA muss och gläichméisseg sinn.
Uniform Loftzoufuhrgeschwindegkeet: dat heescht, d'Ongläichméissegkeet vum Loftstroum gëtt bannent ±20% kontrolléiert.
Manner dout Zon op der Loftzoufuhrfläch: net nëmmen d'Flaachfläch vum ULPA-Rahmen soll reduzéiert ginn, mä nach méi wichteg ass et, datt modulare FFU adoptéiert soll ginn, fir de redundante Rahmen ze vereinfachen.
Fir e vertikalen unidirektionalen Loftstroum ze garantéieren, ass d'Auswiel vum Drockverloscht vum Filter och ganz wichteg, well den Drockverloscht am Filter net ofwäiche kann.
(2). Vergläich tëscht FFU-System an Axialventilatorsystem
FFU ass eng Loftversuergungseenheet mat engem Ventilator an engem Filter (ULPA). Nodeems d'Loft vum Zentrifugalventilator vun der FFU agesogt gouf, gëtt den dynameschen Drock an engem Loftkanal an e stateschen Drock ëmgewandelt an duerch ULPA gläichméisseg erausgeblosen. Den Drock vun der Loftversuergung un der Plafong ass negativ, sou datt kee Stëbs an de Propperraum leeft wann de Filter ersat gëtt. Experimenter hunn gewisen, datt den FFU-System dem Axialventilatorsystem besser ass wat d'Uniformitéit vum Loftoflaf, d'Parallelitéit vum Loftstroum an den Effizienzindex vum Belëftungsprozess ugeet. Dëst läit dorun, datt de Parallelismus vum Loftstroum vum FFU-System besser ass. D'Benotzung vum FFU-System kann de Loftstroum am Propperraum besser organiséiert maachen.
(3). Den Afloss vun der eegener Struktur vun der FFU
FFU besteet haaptsächlech aus Ventilatoren, Filteren, Loftstroumleitungsgeräter an aner Komponenten. Den ultra-héichleistungsvollen Filter ULPA ass déi wichtegst Garantie dofir, ob de proppere Raum déi erfuerderlech Rengheet vum Design erreeche kann. D'Material vum Filter beaflosst och d'Uniformitéit vum Stroumfeld. Wann e grobt Filtermaterial oder eng laminar Stroumplack un den Filterausgang bäigefüügt gëtt, kann den Ausgangsstroumfeld einfach gläichméisseg gemaach ginn.
2. Impakt vun ënnerschiddleche Geschwindegkeetsgrenzflächen vun der Rengheet
Am selwechte proppere Raum, tëscht dem Aarbechtsberäich an dem Net-Aarbechtsberäich vum vertikale unidirektionale Stroum, gëtt wéinst dem Ënnerscheed an der Loftgeschwindegkeet um ULPA-Auslaaf e gemëschte Wirbeleffekt op der Grenzfläch generéiert, an dës Grenzfläch gëtt zu enger turbulenter Loftstroumzon mat besonnesch héijer Loftturbulenzintensitéit. Partikelen kënnen op d'Uewerfläch vum Apparat iwwerdroe ginn an d'Apparat an d'Waferen kontaminéieren.
3. Impakt vum Personal an der Ausrüstung
Wann de proppere Raum eidel ass, entspriechen d'Loftstroumcharakteristiken am Raum am Allgemengen den Designufuerderungen. Soubal d'Ausrüstung an de proppere Raum kënnt, d'Personal sech beweegt a Produkter transportéiert ginn, gëtt et onvermeidbar Hindernisser fir d'Organisatioun vum Loftstroum. Zum Beispill gëtt d'Gas un den eraussteenden Ecker oder Kanten vun der Ausrüstung ofgeleet fir eng turbulent Zon ze bilden, an d'Flëssegkeet an der Zon gëtt net einfach vum Gas ewechgefouert, wat zu Verschmotzung féiert. Gläichzäiteg gëtt d'Uewerfläch vun der Ausrüstung duerch de kontinuéierleche Betrib erhëtzt, an den Temperaturgradient verursaacht eng Reflow-Zon bei der Maschinn, wat d'Akkumulatioun vu Partikelen an der Reflow-Zon erhéicht. Gläichzäiteg wäert déi héich Temperatur d'Partikelen einfach entkommen loossen. Den duebelen Effekt verschäerft d'Schwieregkeet fir d'Gesamt vertikal laminar Rengheet ze kontrolléieren. De Stëbs vun den Operateuren am proppere Raum kann ganz einfach un de Waferen an dëse Reflow-Zonen hänken.
4. Afloss vum Réckluftbuedem
Wann de Widderstand vun der Réckloft, déi duerch de Buedem fléisst, anescht ass, gëtt en Drockënnerscheed generéiert, sou datt d'Loft a Richtung mat manner Widderstand fléisst, an et gëtt keen eenheetleche Loftstroum erreecht. Déi aktuell populär Designmethod ass d'Benotzung vun erhiewte Biedem. Wann d'Ouverturequote vun erhiewte Biedem 10% ass, kann d'Loftstroumgeschwindegkeet an der Aarbechtshéicht vum Raum gläichméisseg verdeelt ginn. Zousätzlech sollt streng Opmierksamkeet op d'Botzaarbechte bezuelt ginn, fir d'Verschmotzungsquell vum Buedem ze reduzéieren.
5. Induktiounsphänomen
Dat sougenannt Induktiounsphänomen bezitt sech op de Phänomen, wou de Loftstroum an der entgéintgesater Richtung vum gläichméissege Stroum generéiert gëtt, an de Stëbs, deen am Raum generéiert gëtt, oder de Stëbs an der ugrenzender kontaminéierter Regioun op d'Wandopsäit induzéiert gëtt, sou datt de Stëbs de Chip kontaminéiere kann. Folgend sinn déi méiglech Induktiounsphänomener:
(1). Blannplack
An engem proppere Raum mat vertikaler unidirektionaler Stréimung gëtt et wéinst de Fugen an der Mauer normalerweis grouss Blindplacken, déi Turbulenzen am lokalen Réckstroum generéieren.
(2). Luuchten
D'Beliichtungsarmaturen am proppere Raum hunn e gréisseren Impakt. Well d'Hëtzt vun de Leuchtstofflampen de Loftstroum eropgeet, gëtt et kee turbulenten Beräich ënner de Leuchtstofflampen. Am Allgemengen sinn d'Luuchten am proppere Raum an enger Tréinenform entworf, fir den Impakt vun de Lampen op d'Organisatioun vum Loftstroum ze reduzéieren.
(3.) Lächer tëscht Maueren
Wann et Lächer tëscht Trennwänn mat ënnerschiddleche Rengheetniveauen oder tëscht Trennwänn an Decken gëtt, kann de Stëbs aus dem Beräich mat niddrege Rengheetsufuerderungen op den ugrenzende Beräich mat héije Rengheetsufuerderungen iwwerdroe ginn.
(4). Distanz tëscht der Maschinn an dem Buedem oder der Mauer
Wann d'Lück tëscht der Maschinn an dem Buedem oder der Mauer ganz kleng ass, verursaacht dat eng Rebound-Turbulenz. Loosst dofir eng Lück tëscht der Ausrüstung an der Mauer a hieft d'Maschinn erop, fir ze vermeiden, datt se de Buedem direkt beréiert.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 05. Februar 2025