チップ製造業界におけるチップの歩留まりは、チップ上に堆積する空気粒子のサイズと数に密接に関係しています。良好な気流組織は、塵源から発生する粒子をクリーンルームから遠ざけ、クリーンルームの清浄度を確保します。つまり、クリーンルーム内の空気の流れの構成は、チップ生産の歩留まりに重要な役割を果たします。クリーン ルームの気流組織の設計で達成すべき目標は、流れ場内の渦流を低減または排除して、有害な粒子の滞留を回避することです。適切な正圧勾配を維持して二次汚染を防ぎます。
クリーンルームの原理によれば、粒子に作用する力には質量力、分子力、粒子間の引力、空気流力などが含まれます。
気流力：粒子を運ぶための一定流量の供給気流、還流気流、熱対流気流、人工撹拌その他の気流によって生じる気流の力を指します。クリーンルームの環境技術制御において、空気の流れの力は最も重要な要素です。
実験によれば、気流の動きにおいて、粒子はほぼ同じ速度で気流に追従します。空気中の粒子の状態は気流の分布によって決まります。室内の粒子に対する空気流の主な影響には、給気空気流 (一次空気流と二次空気流を含む)、人の歩行によって引き起こされる空気流と熱対流の空気流、プロセス操作や産業用機器によって引き起こされる粒子に対する空気流の影響が含まれます。クリーンルーム内のさまざまな空気供給方法、速度インターフェイス、オペレーターと産業機器、誘発現象などはすべて、清浄度レベルに影響を与える要因です。
1. エア供給方法の影響
(1) エア供給速度
均一な空気の流れを確保するには、一方向流クリーンルーム内の空気供給速度を均一にする必要があります。空気供給面のデッドゾーンは小さくなければなりません。また、hepa フィルター内の圧力降下も均一でなければなりません。
エア供給速度は均一、つまりエア流量のばらつきは±20％以内に抑えられています。
空気供給面のデッドスペースが少なくなります。hepa フレームの平面領域を減らすだけでなく、より重要なことに、モジュール式 FFU を使用して冗長フレームを簡素化する必要があります。
空気の流れを垂直かつ一方向に保つためには、フィルターの圧力損失の選択も非常に重要であり、フィルター内の圧力損失が偏らないことが必要です。
(2) FFU方式と軸流ファン方式の比較
FFUはファンとヘパフィルターを備えた給気ユニットです。空気はFFUの遠心ファンによって吸引され、エアダクト内で動圧を静圧に変換します。hepaフィルターにより均一に吹き飛ばされます。天井の給気圧力は負圧です。これにより、フィルタ交換時に塵埃がクリーンルーム内に漏れることはありません。実験により、FFU システムは、空気出口の均一性、空気流の平行性、換気効率指数の点で軸流ファン システムよりも優れていることが示されました。これはFFU方式の方が空気の流れの平行性が優れているためです。FFU システムを使用すると、クリーン ルーム内の空気の流れを改善できます。
(3) FFU独自の体制による影響
FFUは主にファン、フィルター、エアフローガイドなどのコンポーネントで構成されています。hepa フィルターは、クリーン ルームが設計で要求される清浄度を達成するための最も重要な保証です。フィルターの材質も流れ場の均一性に影響します。フィルター出口に粗濾材や整流板を追加すると、出口流路を容易に均一にすることができます。
2. 異なる清浄度による速度インターフェイスの影響
同じクリーンルーム内で、作業エリアと非作業エリアの間で垂直方向の一方向の流れがある場合、ヘパボックスでの空気速度の違いにより、界面で混合渦効果が発生し、この界面が乱流になります。エアフローゾーン。乱気流の強度は特に強く、粒子が装置機械の表面に伝わり、装置やウェーハを汚染する可能性があります。
3. スタッフと設備への影響
クリーン ルームが空の場合、室内の空気の流れ特性は通常、設計要件を満たしています。機器がクリーンルームに入り、人が移動し、製品が輸送されると、機器の機械から突き出る鋭利な先端など、空気の流れの組織に必然的に障害が発生します。角や端では、ガスが方向を変えて乱流領域を形成し、その領域内の流体が入ってくるガスによって簡単に運び去られなくなり、汚染が引き起こされます。
同時に、連続運転により機械装置の表面が加熱され、温度勾配により機械付近にリフロー領域が発生し、リフロー領域でのパーティクルの蓄積が増加します。同時に、高温により粒子が逃げやすくなります。二重の効果により、全体の垂直層が強化されます。ストリームの清浄度を制御することの難しさ。これらのリフローエリアでは、クリーンルーム内の作業者からの粉塵がウェーハに付着しやすくなります。
4. 還気床の影響
床面を通過する戻り空気の抵抗が異なると圧力差が生じ、抵抗の小さい方向に空気が流れ、均一な空気の流れが得られません。現在人気の設計方法は高床式を使用することです。高床式開口率10%の場合、室内作業高さで風速を均一に分布させることができます。また、床の汚染源を減らすために清掃作業にも細心の注意を払う必要があります。
5. 誘導現象
いわゆる誘導現象とは、一様な流れとは逆方向の気流を発生させ、室内で発生した塵埃や隣接する汚染エリアの塵埃を風上側に誘導し、ウェハを汚染させる現象をいう。考えられる誘発現象には次のようなものがあります。
(1) ブラインドプレート
垂直一方向の流れのクリーン ルームでは、壁の継ぎ目のため、一般に大きなブラインド パネルがあり、乱流や局所的な逆流が発生します。
(2) ランプ
クリーンルーム内の照明器具の影響は大きくなります。蛍光灯の熱により気流が上昇するため、蛍光灯は乱気流領域になりません。一般に、クリーン ルーム内のランプは、気流構成に対するランプの影響を軽減するために涙滴型に設計されています。
(3) 壁間の隙間
清浄度要件が異なる隔壁または天井の間に隙間がある場合、清浄度要件が低い領域からの粉塵が、清浄度要件が高い隣接する領域に移動する可能性があります。
(4) 機械設備と床または壁との距離
機械装置と床や壁との隙間が小さい場合、リバウンド乱流が発生します。そのため、機器と壁の間に隙間をあけ、機械架台を高くして地面に直接触れないようにしてください。
投稿日時: 2023 年 11 月 2 日