Kadar hasil cip dalam industri pembuatan IC berkait rapat dengan saiz dan bilangan zarah udara yang termendap pada cip. Pengaturan aliran udara yang baik boleh membawa zarah yang dihasilkan oleh sumber habuk keluar dari bilik bersih untuk memastikan kebersihan bilik bersih, iaitu, pengaturan aliran udara di bilik bersih memainkan peranan penting dalam kadar hasil pengeluaran IC. Reka bentuk pengaturan aliran udara di bilik bersih perlu mencapai matlamat berikut: mengurangkan atau menghapuskan arus pusar dalam medan aliran untuk mengelakkan pengekalan zarah berbahaya; mengekalkan kecerunan tekanan positif yang sesuai untuk mencegah pencemaran silang.
Daya aliran udara
Menurut prinsip bilik bersih, daya yang bertindak ke atas zarah termasuk daya jisim, daya molekul, tarikan antara zarah, daya aliran udara, dan sebagainya.
Daya aliran udara: merujuk kepada daya aliran udara yang disebabkan oleh penghantaran, aliran udara kembali, aliran udara perolakan haba, pengadukan buatan, dan aliran udara lain dengan kadar aliran tertentu untuk membawa zarah. Untuk kawalan teknikal persekitaran bilik bersih, daya aliran udara adalah faktor yang paling penting.
Eksperimen telah menunjukkan bahawa dalam pergerakan aliran udara, zarah-zarah mengikuti pergerakan aliran udara pada kelajuan yang hampir sama. Keadaan zarah-zarah di udara ditentukan oleh taburan aliran udara. Aliran udara yang mempengaruhi zarah-zarah dalaman terutamanya termasuk: aliran udara bekalan udara (termasuk aliran udara primer dan aliran udara sekunder), aliran udara dan aliran udara perolakan haba yang disebabkan oleh orang yang berjalan kaki, dan aliran udara yang disebabkan oleh operasi proses dan peralatan industri. Kaedah bekalan udara yang berbeza, antara muka kelajuan, pengendali dan peralatan industri, dan fenomena teraruh dalam bilik bersih adalah semua faktor yang mempengaruhi tahap kebersihan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi organisasi aliran udara
1. Pengaruh kaedah bekalan udara
(1). Kelajuan bekalan udara
Untuk memastikan aliran udara yang seragam, kelajuan bekalan udara mestilah seragam di dalam bilik bersih searah; zon mati permukaan bekalan udara mestilah kecil; dan penurunan tekanan dalam ULPA juga mestilah seragam.
Kelajuan bekalan udara seragam: iaitu, ketidaksekataan aliran udara dikawal dalam lingkungan ±20%.
Zon mati yang kurang pada permukaan bekalan udara: bukan sahaja luas satah rangka ULPA perlu dikurangkan, tetapi yang lebih penting, FFU modular harus diguna pakai untuk memudahkan rangka lewah.
Untuk memastikan aliran udara searah menegak, pemilihan penurunan tekanan penapis juga sangat penting, yang memerlukan kehilangan tekanan dalam penapis tidak menyimpang.
(2). Perbandingan antara sistem FFU dan sistem kipas aliran paksi
FFU ialah unit bekalan udara dengan kipas dan penapis (ULPA). Selepas udara disedut masuk oleh kipas emparan FFU, tekanan dinamik ditukarkan kepada tekanan statik dalam saluran udara dan dihembus keluar secara sekata oleh ULPA. Tekanan bekalan udara pada siling adalah tekanan negatif, jadi tiada habuk akan bocor ke dalam bilik bersih apabila penapis digantikan. Eksperimen telah menunjukkan bahawa sistem FFU adalah lebih baik daripada sistem kipas aliran paksi dari segi keseragaman saluran keluar udara, paralelisme aliran udara dan indeks kecekapan pengudaraan. Ini kerana paralelisme aliran udara sistem FFU adalah lebih baik. Penggunaan sistem FFU boleh menjadikan aliran udara di dalam bilik bersih lebih teratur.
(3). Pengaruh struktur FFU sendiri
FFU terutamanya terdiri daripada kipas, penapis, peranti panduan aliran udara dan komponen lain. Penapis kecekapan ultra tinggi ULPA merupakan jaminan paling penting sama ada bilik bersih boleh mencapai kebersihan reka bentuk yang diperlukan. Bahan penapis juga akan mempengaruhi keseragaman medan aliran. Apabila bahan penapis kasar atau plat aliran laminar ditambah pada saluran keluar penapis, medan aliran saluran keluar boleh dibuat seragam dengan mudah.
2. Kesan antara muka kelajuan kebersihan yang berbeza
Dalam bilik bersih yang sama, antara kawasan kerja dan kawasan bukan kerja aliran searah menegak, disebabkan oleh perbezaan kelajuan udara di saluran keluar ULPA, kesan vorteks campuran akan dijana pada antara muka, dan antara muka ini akan menjadi zon aliran udara bergelora dengan keamatan pergolakan udara yang sangat tinggi. Zarah boleh dihantar ke permukaan peralatan dan mencemari peralatan dan wafer.
3. Kesan kakitangan dan peralatan
Apabila bilik bersih kosong, ciri-ciri aliran udara di dalam bilik secara amnya memenuhi keperluan reka bentuk. Sebaik sahaja peralatan memasuki bilik bersih, kakitangan bergerak dan produk dihantar, pasti akan ada halangan kepada organisasi aliran udara. Contohnya, di sudut atau tepi peralatan yang menonjol, gas akan dialihkan untuk membentuk zon bergelora, dan bendalir di zon tersebut tidak mudah dibawa oleh gas, sekali gus menyebabkan pencemaran. Pada masa yang sama, permukaan peralatan akan menjadi panas disebabkan oleh operasi berterusan, dan kecerunan suhu akan menyebabkan zon aliran semula berhampiran mesin, yang akan meningkatkan pengumpulan zarah di zon aliran semula. Pada masa yang sama, suhu yang tinggi akan mudah menyebabkan zarah terlepas. Kesan berganda memburukkan lagi kesukaran mengawal kebersihan laminar menegak keseluruhan. Habuk daripada pengendali di bilik bersih sangat mudah melekat pada wafer di zon aliran semula ini.
4. Pengaruh lantai udara balik
Apabila rintangan udara balik yang melalui lantai berbeza, perbezaan tekanan akan dijana, supaya udara akan mengalir ke arah rintangan yang lebih kecil, dan aliran udara yang seragam tidak akan diperolehi. Kaedah reka bentuk popular semasa adalah menggunakan lantai tinggi. Apabila kadar pembukaan lantai tinggi ialah 10%, halaju aliran udara pada ketinggian kerja bilik boleh diagihkan secara sekata. Di samping itu, perhatian yang ketat harus diberikan kepada kerja pembersihan untuk mengurangkan sumber pencemaran lantai.
5. Fenomena induksi
Fenomena induksi yang dipanggil merujuk kepada fenomena aliran udara dalam arah yang bertentangan dengan aliran seragam dijana, dan habuk yang dihasilkan di dalam bilik atau habuk di kawasan tercemar bersebelahan diinduksi ke bahagian atas angin, supaya habuk boleh mencemari cip. Berikut adalah fenomena induksi yang mungkin:
(1). Plat buta
Di dalam bilik bersih dengan aliran unidirectional menegak, disebabkan oleh sambungan pada dinding, biasanya terdapat plat buta besar yang akan menghasilkan pergolakan dalam aliran balik setempat.
(2). Lampu
Lekapan lampu di bilik bersih akan mempunyai impak yang lebih besar. Oleh kerana haba lampu pendarfluor menyebabkan aliran udara meningkat, tidak akan ada kawasan bergelora di bawah lampu pendarfluor. Secara amnya, lampu di bilik bersih direka bentuk dalam bentuk titik air mata untuk mengurangkan impak lampu pada organisasi aliran udara.
(3.) Jurang antara dinding
Apabila terdapat jurang antara pembahagi dengan tahap kebersihan yang berbeza atau antara pembahagi dan siling, habuk dari kawasan dengan keperluan kebersihan yang rendah boleh dipindahkan ke kawasan bersebelahan dengan keperluan kebersihan yang tinggi.
(4). Jarak antara mesin dan lantai atau dinding
Jika jurang antara mesin dan lantai atau dinding sangat kecil, ia akan menyebabkan turbulensi lantunan. Oleh itu, tinggalkan jurang antara peralatan dan dinding dan angkat mesin untuk mengelakkan mesin daripada menyentuh tanah secara langsung.
Masa siaran: 05-Feb-2025