潔凈室中的溫濕度控制
潔凈空間的溫濕度主要是根據(jù)工藝要求來(lái)確定,但在滿足工藝要求的條件下,應(yīng)考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔凈度要求的提高,出現(xiàn)了工藝對(duì)溫濕度的要求也越來(lái)越嚴(yán)的趨勢(shì)。具體工藝對(duì)溫度的要求以后還要列舉,但作為總的原則看,由于加工精度越來(lái)越精細(xì),所以對(duì)溫度波動(dòng)范圍的要求越來(lái)越小。例如在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中,作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來(lái)越小。直徑100 um的硅片,溫度上升1度,就引起了0.24um線性膨脹,所以必須有±0.1度的恒溫,同時(shí)要求濕度值一般較低,因?yàn)槿顺龊挂院?,?duì)產(chǎn)品將有污染,特別是怕鈉的半導(dǎo)體車間,這種車間溫度不宜超過(guò)25度,濕度過(guò)高產(chǎn)生的問(wèn)題更多。相對(duì)濕度超過(guò)55%時(shí),冷卻水管壁上會(huì)結(jié)露,如果發(fā)生在精密裝置或電路中,就會(huì)引起各種事故。相對(duì)濕度在50%時(shí)易生銹。此外,濕度太高時(shí)將通過(guò)空氣中的水分子把硅片表面粘著的灰塵化學(xué)吸附在表面難以清除。相對(duì)濕度越高,粘附的越難去掉,但當(dāng)相對(duì)濕度低于30%時(shí),又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于表面,同時(shí)大量半導(dǎo)體器件容易發(fā)生擊穿。對(duì)于硅片生產(chǎn)濕度范圍為35—45%。
氣壓規(guī)定
對(duì)于大部分潔凈空間,為了防止外界污染侵入,需要保持內(nèi)部的壓力(靜壓)高于外部的壓力(靜壓)。壓力差的維持一般應(yīng)符合以下原則:
1.潔凈空間的壓力要高于非潔凈空間的壓力。
2.潔凈度級(jí)別高的空間的壓力要高于相鄰的潔凈度級(jí)別低的空間的壓力。
壓力差的維持依靠新風(fēng)量,這個(gè)新風(fēng)量要能補(bǔ)償在這一壓力差下從縫隙漏泄掉的風(fēng)量。所以壓力差的物理意義就是漏泄(或滲透)風(fēng)量通過(guò)潔凈室的各種縫隙時(shí)的阻力。
選址原則:無(wú)塵車間地址的選擇應(yīng)符合有利生產(chǎn)、方便生活、節(jié)省投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用的原則。廠址應(yīng)設(shè)在自然環(huán)境和水質(zhì)較好,大氣含塵濃度較低,地形、地物、地貌造成的小氣候有利于生產(chǎn)、節(jié)能的區(qū)域,應(yīng)遠(yuǎn)離大量散發(fā)粉塵、煙霧、有毒害氣體和微生物的區(qū)域,如機(jī)場(chǎng)、鐵路、碼頭、交通要道等,并在污染源和全年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)面,且有一定的防護(hù)距離。無(wú)塵車間與交通主干道間距宜50米以上 [1] 。
節(jié)能原則:無(wú)塵車間里存在大量可以節(jié)約能源的地方,例如暖氣、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)、工藝?yán)鋮s、壓縮空氣以及一些其他的設(shè)施。 HVAC系統(tǒng)消耗的電力超過(guò)了整座晶片制造廠用電量的一半。之所以造成大量浪費(fèi)電力及HVAC的容量過(guò)剩,很大程度上是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)和建造工廠時(shí)走捷徑,盡可能地壓縮前期投入,而不顧后期運(yùn)行費(fèi)用。率的設(shè)計(jì)和率設(shè)備需要很大的前期投入。那種“小處節(jié)約大處浪費(fèi)”的所謂捷徑和削減成本,會(huì)造成工廠的運(yùn)行性能降低和能耗增加。 對(duì)已建成工廠的改建通常會(huì)陷入到毫無(wú)意義的經(jīng)濟(jì)漩渦當(dāng)中。