Hiệu suất chip trong ngành sản xuất chip có liên quan chặt chẽ đến kích thước và số lượng hạt không khí lắng đọng trên chip.Tổ chức luồng không khí tốt có thể đưa các hạt tạo ra từ nguồn bụi ra khỏi phòng sạch và đảm bảo độ sạch sẽ của phòng sạch.Nghĩa là, việc tổ chức luồng không khí trong phòng sạch đóng một vai trò quan trọng trong năng suất sản xuất chip.Mục tiêu cần đạt được khi thiết kế tổ chức luồng không khí trong phòng sạch là: giảm hoặc loại bỏ dòng điện xoáy trong trường dòng khí để tránh lưu giữ các hạt có hại;để duy trì gradient áp suất dương thích hợp nhằm ngăn ngừa lây nhiễm chéo.
Theo nguyên lý phòng sạch, các lực tác dụng lên các hạt bao gồm lực khối, lực phân tử, lực hút giữa các hạt, lực chuyển động của không khí, v.v..
Lực luồng không khí: đề cập đến lực của luồng không khí gây ra bởi luồng không khí cung cấp và quay trở lại, luồng không khí đối lưu nhiệt, khuấy trộn nhân tạo và các luồng không khí khác có tốc độ dòng nhất định để mang các hạt.Để kiểm soát công nghệ môi trường phòng sạch, lực dòng không khí là yếu tố quan trọng nhất.
Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng trong chuyển động của luồng không khí, các hạt di chuyển theo luồng không khí với tốc độ gần như bằng nhau.Tình trạng của các hạt trong không khí được xác định bởi sự phân bố luồng không khí.Tác động chính của luồng không khí lên các hạt trong nhà bao gồm: luồng không khí cung cấp (bao gồm luồng không khí sơ cấp và luồng không khí thứ cấp), luồng không khí và luồng không khí đối lưu nhiệt do người đi bộ gây ra và tác động của luồng không khí lên các hạt do hoạt động của quy trình và thiết bị công nghiệp gây ra.Các phương pháp cung cấp không khí khác nhau, giao diện tốc độ, người vận hành và thiết bị công nghiệp, hiện tượng cảm ứng, v.v. trong phòng sạch đều là những yếu tố ảnh hưởng đến mức độ sạch.
1. Ảnh hưởng của phương pháp cấp khí
(1) Tốc độ cấp khí
Để đảm bảo luồng không khí đồng đều, tốc độ cấp không khí trong phòng sạch có luồng không khí một chiều phải đồng đều;vùng chết trên bề mặt cấp khí phải nhỏ;và độ giảm áp trong bộ lọc hepa cũng phải đồng đều.
Tốc độ cung cấp không khí đồng đều: nghĩa là sự không đồng đều của luồng không khí được kiểm soát trong phạm vi ±20%.
Có ít không gian chết hơn trên bề mặt cấp khí: không chỉ nên giảm diện tích mặt phẳng của khung hepa mà quan trọng hơn là nên sử dụng FFU mô-đun để đơn giản hóa khung dự phòng.
Để đảm bảo luồng không khí thẳng đứng và một chiều, việc lựa chọn giảm áp suất của bộ lọc cũng rất quan trọng và yêu cầu tổn thất áp suất trong bộ lọc không thể bị sai lệch.
(2) So sánh giữa hệ thống FFU và hệ thống quạt hướng trục
FFU là thiết bị cung cấp không khí có quạt và bộ lọc hepa.Không khí được hút vào bởi quạt ly tâm của FFU và chuyển đổi áp suất động thành áp suất tĩnh trong ống dẫn khí.Nó được thổi ra đều nhờ bộ lọc hepa.Áp suất cấp không khí lên trần là áp suất âm.Bằng cách này, bụi sẽ không lọt vào phòng sạch khi thay bộ lọc.Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng hệ thống FFU vượt trội hơn hệ thống quạt hướng trục về độ đồng đều cửa thoát khí, độ song song của luồng khí và chỉ số hiệu quả thông gió.Điều này là do tính song song của luồng không khí của hệ thống FFU tốt hơn.Việc sử dụng hệ thống FFU có thể cải thiện tổ chức luồng không khí trong phòng sạch.
(3) Ảnh hưởng của cơ cấu riêng của FFU
FFU chủ yếu bao gồm quạt, bộ lọc, bộ dẫn khí và các bộ phận khác.Bộ lọc hepa là sự đảm bảo quan trọng nhất để phòng sạch đạt được độ sạch cần thiết theo yêu cầu của thiết kế.Vật liệu của bộ lọc cũng sẽ ảnh hưởng đến tính đồng nhất của trường dòng chảy.Khi vật liệu lọc thô hoặc tấm dòng chảy được thêm vào đầu ra của bộ lọc, trường dòng chảy đầu ra có thể dễ dàng được thống nhất.
2. Tác động của giao diện tốc độ với độ sạch khác nhau
Trong cùng một phòng sạch, giữa khu vực làm việc và khu vực không làm việc có luồng gió một chiều thẳng đứng, do sự khác biệt về tốc độ không khí trong hộp hepa, hiệu ứng xoáy hỗn hợp sẽ xảy ra ở giao diện và giao diện này sẽ trở thành hỗn loạn. vùng luồng không khí.Cường độ nhiễu loạn không khí đặc biệt mạnh và các hạt có thể truyền đến bề mặt của máy thiết bị và làm nhiễm bẩn thiết bị và tấm bán dẫn.
3. Tác động đến nhân viên và thiết bị
Khi phòng sạch trống, đặc tính luồng không khí trong phòng thường đáp ứng yêu cầu thiết kế.Khi thiết bị đi vào phòng sạch, mọi người di chuyển và sản phẩm được vận chuyển, chắc chắn sẽ có những trở ngại đối với việc tổ chức luồng không khí, chẳng hạn như các điểm sắc nhọn nhô ra khỏi máy thiết bị.Tại các góc hoặc cạnh, khí sẽ chuyển hướng tạo thành một khu vực dòng chảy hỗn loạn và chất lỏng trong khu vực đó sẽ không dễ dàng bị khí đi vào mang đi, do đó gây ô nhiễm.
Đồng thời, bề mặt của thiết bị cơ khí sẽ bị nóng lên do hoạt động liên tục, gradient nhiệt độ sẽ gây ra vùng phản xạ gần máy, làm tăng sự tích tụ các hạt trong vùng phản xạ.Đồng thời, nhiệt độ cao sẽ dễ khiến các hạt bụi thoát ra ngoài.Hiệu ứng kép tăng cường lớp dọc tổng thể.Khó khăn trong việc kiểm soát độ sạch của luồng.Bụi từ người vận hành trong phòng sạch có thể dễ dàng bám vào các tấm bán dẫn ở những khu vực phản xạ này.
4. Ảnh hưởng của tầng gió hồi
Khi sức cản của không khí hồi lưu đi qua sàn khác nhau sẽ xảy ra sự chênh lệch áp suất khiến không khí di chuyển theo hướng có lực cản nhỏ và không thu được luồng không khí đồng đều.Phương pháp thiết kế phổ biến hiện nay là sử dụng sàn nâng.Khi tỷ lệ mở của sàn nâng ở mức 10%, tốc độ luồng không khí có thể được phân bổ đều ở độ cao làm việc trong nhà.Ngoài ra, cần hết sức chú trọng đến công tác vệ sinh để giảm thiểu nguồn ô nhiễm trên sàn nhà.
5. Hiện tượng cảm ứng
Cái gọi là hiện tượng cảm ứng dùng để chỉ hiện tượng tạo ra luồng không khí ngược hướng với dòng chảy đồng đều, tạo ra bụi sinh ra trong phòng hoặc bụi ở các khu vực ô nhiễm lân cận về phía ngược gió, từ đó khiến bụi làm nhiễm bẩn tấm bán dẫn.Các hiện tượng có thể xảy ra bao gồm:
(1) Tấm mù
Trong phòng sạch có dòng chảy một chiều thẳng đứng, do các mối nối trên tường thường có các tấm chắn lớn sẽ tạo ra dòng chảy rối và dòng chảy ngược cục bộ.
(2) Đèn
Các thiết bị chiếu sáng trong phòng sạch sẽ có tác động lớn hơn.Vì sức nóng của đèn huỳnh quang làm cho luồng không khí tăng lên nên đèn huỳnh quang sẽ không trở thành khu vực hỗn loạn.Thông thường, đèn trong phòng sạch được thiết kế theo hình giọt nước để giảm tác động của đèn đến việc tổ chức luồng không khí.
(3) Khoảng trống giữa các bức tường
Khi có các khoảng trống giữa các vách ngăn hoặc trần nhà với các yêu cầu về độ sạch khác nhau, bụi từ các khu vực có yêu cầu về độ sạch thấp có thể di chuyển sang các khu vực lân cận có yêu cầu về độ sạch cao.
(4) Khoảng cách giữa thiết bị cơ khí và sàn hoặc tường
Nếu khoảng cách giữa thiết bị cơ khí và sàn hoặc tường nhỏ sẽ xảy ra hiện tượng nhiễu loạn bật lại.Vì vậy, hãy chừa khoảng trống giữa thiết bị và tường và nâng bệ máy lên để tránh tiếp xúc trực tiếp với mặt đất.
Thời gian đăng: Nov-02-2023