Hasil chip dalam industri pembuatan chip berkaitan erat dengan ukuran dan jumlah partikel udara yang disimpan pada chip. Pengaturan aliran udara yang baik dapat menjauhkan partikel yang dihasilkan dari sumber debu dari ruangan bersih dan menjamin kebersihan ruangan bersih. Artinya, pengaturan aliran udara di ruang bersih memainkan peran penting dalam hasil produksi chip. Tujuan yang ingin dicapai dalam perancangan organisasi aliran udara ruangan bersih adalah: untuk mengurangi atau menghilangkan arus eddy di bidang aliran untuk menghindari retensi partikel berbahaya; untuk mempertahankan gradien tekanan positif yang sesuai untuk mencegah kontaminasi silang.
Menurut prinsip ruangan bersih, gaya-gaya yang bekerja pada partikel meliputi gaya massa, gaya molekul, gaya tarik menarik antar partikel, gaya aliran udara, dan lain-lain.
Gaya aliran udara: mengacu pada kekuatan aliran udara yang disebabkan oleh aliran udara suplai dan pengembalian, aliran udara konveksi termal, agitasi buatan, dan aliran udara lainnya dengan laju aliran tertentu untuk membawa partikel. Untuk pengendalian teknologi lingkungan ruangan bersih, kekuatan aliran udara adalah faktor terpenting.
Eksperimen telah menunjukkan bahwa dalam pergerakan aliran udara, partikel mengikuti aliran udara dengan kecepatan yang hampir sama. Kondisi partikel di udara ditentukan oleh distribusi aliran udara. Efek utama aliran udara pada partikel dalam ruangan meliputi: aliran udara pasokan udara (termasuk aliran udara primer dan aliran udara sekunder), aliran udara dan aliran udara konveksi termal yang disebabkan oleh orang yang berjalan kaki, dan dampak aliran udara pada partikel yang disebabkan oleh operasi proses dan peralatan industri. Metode pasokan udara yang berbeda, antarmuka kecepatan, operator dan peralatan industri, fenomena yang disebabkan, dll di ruang bersih merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat kebersihan.
1. Pengaruh metode penyediaan udara
(1) Kecepatan pasokan udara
Untuk memastikan aliran udara yang seragam, kecepatan pasokan udara di ruang bersih aliran searah harus seragam; zona mati pada permukaan pasokan udara harus kecil; dan penurunan tekanan dalam filter hepa juga harus seragam.
Kecepatan pasokan udara seragam: yaitu, ketidakrataan aliran udara dikendalikan dalam ±20%.
Ada lebih sedikit ruang mati pada permukaan pasokan udara: tidak hanya luas bidang kerangka hepa yang harus dikurangi, namun yang lebih penting, FFU modular harus digunakan untuk menyederhanakan kerangka redundan.
Untuk memastikan aliran udara vertikal dan searah, pemilihan penurunan tekanan pada filter juga sangat penting, dan kehilangan tekanan di dalam filter harus tidak bias.
(2) Perbandingan antara sistem FFU dan sistem kipas aliran aksial
FFU adalah unit suplai udara dengan kipas angin dan filter hepa. Udara dihisap oleh kipas sentrifugal FFU dan mengubah tekanan dinamis menjadi tekanan statis di saluran udara. Itu dihembuskan secara merata oleh filter hepa. Tekanan suplai udara di langit-langit adalah tekanan negatif. Dengan cara ini tidak ada debu yang bocor ke ruangan bersih saat mengganti filter. Eksperimen telah menunjukkan bahwa sistem FFU lebih unggul daripada sistem kipas aliran aksial dalam hal keseragaman saluran keluar udara, paralelisme aliran udara, dan indeks efisiensi ventilasi. Hal ini dikarenakan paralelisme aliran udara pada sistem FFU lebih baik. Penggunaan sistem FFU dapat meningkatkan pengorganisasian aliran udara pada ruangan bersih.
(3) Pengaruh struktur FFU sendiri
FFU terutama terdiri dari kipas, filter, pemandu aliran udara, dan komponen lainnya. Filter hepa adalah jaminan terpenting bagi ruangan bersih untuk mencapai kebersihan yang dibutuhkan sesuai desain. Bahan filter juga akan mempengaruhi keseragaman medan aliran. Ketika bahan filter kasar atau pelat aliran ditambahkan ke saluran keluar filter, bidang aliran saluran keluar dapat dengan mudah dibuat seragam.
2. Dampak kecepatan antarmuka dengan kebersihan berbeda
Pada ruangan bersih yang sama, antara area kerja dan area non kerja dengan aliran vertikal searah, akibat perbedaan kecepatan udara pada hepa box, akan terjadi efek pusaran campuran pada antarmuka, dan antarmuka ini akan menjadi turbulen. zona aliran udara. Intensitas turbulensi udara sangat kuat, dan partikel dapat berpindah ke permukaan mesin peralatan dan mencemari peralatan dan wafer.
3. Dampak terhadap staf dan peralatan
Ketika ruangan bersih kosong, karakteristik aliran udara dalam ruangan umumnya memenuhi persyaratan desain. Saat peralatan memasuki ruang bersih, orang bergerak, dan produk diangkut, pasti ada hambatan pada pengaturan aliran udara, seperti titik tajam yang menonjol dari mesin peralatan. Pada bagian sudut atau tepinya, gas akan menyimpang sehingga membentuk daerah aliran turbulen, dan fluida pada daerah tersebut tidak mudah terbawa oleh gas yang masuk sehingga menimbulkan pencemaran.
Pada saat yang sama, permukaan peralatan mekanis akan memanas karena pengoperasian terus menerus, dan gradien suhu akan menyebabkan area reflow di dekat mesin, yang meningkatkan akumulasi partikel di area reflow. Pada saat yang sama, suhu yang tinggi akan dengan mudah menyebabkan partikel keluar. Efek ganda mengintensifkan keseluruhan lapisan vertikal. Sulitnya mengontrol kebersihan aliran sungai. Debu dari operator di ruangan bersih dapat dengan mudah menempel pada wafer di area reflow tersebut.
4. Pengaruh kembalinya udara ke lantai
Apabila hambatan balik udara yang melewati lantai berbeda maka akan terjadi perbedaan tekanan sehingga menyebabkan udara mengalir ke arah hambatan yang kecil, dan aliran udara yang seragam tidak akan diperoleh. Metode desain yang populer saat ini adalah dengan menggunakan lantai yang ditinggikan. Ketika rasio pembukaan lantai yang ditinggikan adalah 10%, kecepatan aliran udara dapat didistribusikan secara merata pada ketinggian kerja dalam ruangan. Selain itu, perhatian yang ketat harus diberikan pada pekerjaan pembersihan untuk mengurangi sumber polusi di lantai.
5. Fenomena induksi
Yang disebut fenomena induksi mengacu pada fenomena timbulnya aliran udara yang berlawanan arah dengan aliran seragam, menginduksi debu yang dihasilkan di dalam ruangan atau debu di area terkontaminasi yang berdekatan ke sisi melawan angin, sehingga menyebabkan debu mencemari wafer. Fenomena yang mungkin terjadi antara lain sebagai berikut:
(1) Pelat buta
Pada ruangan bersih dengan aliran vertikal satu arah, karena adanya sambungan pada dinding, umumnya terdapat panel buta berukuran besar yang akan menghasilkan aliran turbulen dan aliran balik lokal.
(2) Lampu
Perlengkapan pencahayaan di ruangan bersih akan memiliki dampak yang lebih besar. Karena panas lampu neon menyebabkan aliran udara meningkat, lampu neon tidak akan menjadi area yang bergejolak. Umumnya, lampu di ruangan bersih didesain berbentuk tetesan air mata untuk mengurangi dampak lampu terhadap pengaturan aliran udara.
(3) Celah antar dinding
Apabila terdapat celah antara dinding partisi atau langit-langit dengan persyaratan kebersihan yang berbeda, debu dari area dengan persyaratan kebersihan rendah dapat berpindah ke area berdekatan dengan persyaratan kebersihan tinggi.
(4) Jarak antara peralatan mekanis dan lantai atau dinding
Jika jarak antara peralatan mekanis dan lantai atau dinding kecil, akan terjadi turbulensi pantulan. Oleh karena itu, sisakan celah antara peralatan dan dinding dan naikkan platform mesin untuk menghindari kontak langsung dengan tanah.
Waktu posting: 02-November-2023