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)了工藝對溫濕度的要求也越來越嚴(yán)的趨勢。具體工藝對溫度的要求以后還要列舉,但作為總的原則看,由于加工精度越來越精細(xì),所以對溫度波動范圍的要求越來越小。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,同時要求濕度值一般較低,因為人出汗以后,對產(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25度,濕度過高產(chǎn)生的問題更多。相對濕度超過55%時,冷卻水管壁上會結(jié)露,如果發(fā)生在精密裝置或電路中,就會引起各種事故。相對濕度在50%時易生銹。此外,濕度太高時將通過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。相對濕度越高,粘附的越難去掉,但當(dāng)相對濕度低于30%時,又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于表面,同時大量半導(dǎo)體器件容易發(fā)生擊穿。對于硅片生產(chǎn)濕度范圍為35—45%。
國外潔凈室的強度要求,例如美國關(guān)于潔凈室的幾個標(biāo)準(zhǔn)的要求是.
人工光300lx有較好的效果,當(dāng)工件精細(xì)程度更高時,500x也是允許的。對于要紅燈照明的地方,如電子行業(yè)的光刻車間,其照度一般為(25—501x),
用天然光時可允許更高的照度,因而對工作是有利的,所以今后潔凈室的照明既采用人工光也采用天然光可能是有前途的,這也是為了節(jié)能而出現(xiàn)的一種動向。
亂流式 (Turbulent Flow)
空氣由空調(diào)箱經(jīng)風(fēng)管與潔凈室內(nèi)之空氣過濾器(HEPA) 進入潔凈室,并由潔凈室兩側(cè)隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線型運動而呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于潔凈室等級1,000-100,000級。
優(yōu)點:構(gòu)造簡單、系統(tǒng)建造成本低,潔凈室的擴充比較容易,在某些特殊用途場所,可并用無塵工作臺,提高潔凈室等級。
缺點:亂流造成的微塵粒子于室內(nèi)空間飄浮不易排出,易污染制程產(chǎn)品。另外若系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)再,欲達需求之潔凈度,往往須耗時相當(dāng)長一段時間。
對于凈化空調(diào)系統(tǒng)的加濕問題而言,常用的加濕方法有很多種,有淋水、濕膜、高壓噴霧超聲波等水加濕,這些加濕方法屬等焓加濕過程。而噴蒸汽、噴干蒸汽和電極(電熱)加濕是向空調(diào)送風(fēng)中噴蒸汽,其加濕方法屬等溫加濕過程。
從確保潔凈室內(nèi)相對濕度的精度而言,上述的淋水、高壓噴霧、濕膜等水加濕方法其控制的精度不高,故當(dāng)潔凈室內(nèi)相對濕度精度要求≤±10%時不采用。而采用噴干蒸汽和電熱(電極)式加濕的方法。噴干蒸汽的加濕方法要注意干蒸汽加濕器有一個噴蒸汽效率的問題,并非噴入空調(diào)箱內(nèi)的蒸汽全部加入到空調(diào)送風(fēng)中,而其中有一部分變成凝結(jié)水排放出來。因此,選擇干蒸汽加濕的加濕量時應(yīng)考慮其噴蒸的效率。有的廠家給出的噴蒸效率為70%。