Технология чистых помещений. Основы проектирования, испытаний и эксплуатации - Уайт В.
ISBN 5-9900044-1-9
Скачать (прямая ссылка):
6.1.3 Чистые помещения с однонаправленным потоком воздуха для полупроводниковой промышленности
Чистые помещения с однонаправленным потоком широко применяются в производстве полупроводниковых приборов, где необходимо обеспечить максимально высокие параметры чистоты производственной среды.
Чистые помещения на предприятиях микроэлектроники существуют и развиваются уже много лет. На рис. 6.5 представлен тип чистого помещения, широко распространенный в этой отрасли. Из схемы видно, что однонаправленный поток воздуха движется от высокоэффективных фильтров вниз и проходит через пол чистого помещения. Поскольку производство полупроводниковых приборов очень чувствительно к вибрации, предусматриваются специальные меры борьбы с ней. В некоторых конструкциях воздух возвращается на рециркуляцию непосредственно из-под пола, а в других (аналогичных представленной на рис. 6.5) предусматривается большой подвальный этаж, который используется для технического обслуживания. Существуют конструкции чистых помещений, имеющие и фальшпол, и технический этаж в подвальном помещении. Проект, представленный на рис. 6.5, часто называют «танцзалом», поскольку он представляет собой одно большое помещение. Как правило, площадь пола
6—2705
82
Технология чистых помещений
Рис. 6.5. Чистые помещения с однонаправленным потоком воздуха, часто используемые в производстве полупроводниковых приборов
в таких помещениях составляет свыше 1000 м2, а бывают и очень большие помещения, где вполне уместились бы два футбольных поля. Эксплуатационные расходы на обслуживание таких помещений очень высоки, но вполне приемлемы. На рис. 6.6 приводится фотография типичного чистого помещения типа «танцзал» до установки в нем технологического оборудования.
В чистых помещениях - «танцзалах» сплошной потолок из высокоэффективных фильтров обеспечивает подачу чистого воздуха по всему пространству чистого помещения, невзирая на целесообразность; оборудование устанавливается также по всему помещению. Однако воздух высшего качества в действительности необходим только на тех участках помещения, где продукция наиболее чувствительна к аэрозольным загрязнениям, в то время как на других участках воздух мог бы быть и более низкого качества.
Рис. 6.6. Чистое помещение типа «танцзал»
Проектирование чистых помещений с однонаправленным воздушным потоком
83
сервисная зона сервисная зона с коридорами
сервисная зона
а) чистое помещение типа «танцзал»
туннельные чистые помещения
Ь) чистое помещение типа «гребёнка»
чистое помещение \ \ минизона
с) чистое помещение с минизонами
класс ISO 3 (класс 1) или чище класс ISO 6 (класс 1000) или ниже
Рис. 6.7. Схематическое изображение чистых помещений трех типов
На базе такой концепции можно проектировать более дешёвые чистые помещения. Одно из подобных решений состоит в том, что сервисные коридоры, соответствующие более низкому классу чистоты, чередуются с туннельными чистыми помещениями более высокого класса, где и происходит работа с продукцией. Такая концепция иллюстрируется рис. 6.7 (Ь), а на рис. 6.8 приводится фотография туннельного чистого помещения.
X,
Рис. 6.8. Туннельное чистое помещение
6‘
84
Технология чистых помещений
Наладчики могут получить доступ к технологическому оборудованию, встроенному в перегородки, через сервисные коридоры, не входя в чистое помещение, где проводится технологический процесс с участием полупроводниковых пластин. В сервисных зонах устанавливаются более дешевые системы кондиционирования воздуха.
В чистых помещениях типа «танцзал» также можно выделить «внутреннюю» чистую зону, выгородив ее готовыми стеновыми панелями, а также обеспечив чистый туннель и сервисную зону. Такие панели можно демонтировать и вновь собирать в разных конфигурациях по мере необходимости.
В сервисную зону и на другие, менее критичные участки чистого помещения обычно подается меньшее количество воздуха, и его чистота соответствует более низкому классу. Это достигается уменьшением количества потолочных фильтров. Данный способ схематически представлен на рис. 6.9. В случае использования такого способа лучше распределить оставшиеся потолочные фильтры равномерно по всему потолку. Если фильтры группируются по одной линии или по периметру прямоугольника, то зона под фильтрами будет чище, чем периферийная. Поскольку классификация чистых помещений проводится по самым высоким значениям счетной концентрации частиц, то такой подход может снизить общий класс чистого помещения. Альтернативный этому вариант заключается в 100%-ном использовании площади потолка для размещения фильтров, но снижении скорости воздуха. Однако строительство чистого помещения такой конструкции обойдётся дороже.
фальшпол
Рис. 6.9. Уменьшение площади потолка, занятой воздушными фильтрами, для получения неоднонаправленного потока
Проектирование чистых помещений с однонаправленным воздушным потоком
85
В случае использования одного из этих способов рекомендуется для расчета процентного соотношения площади фильтров и площади потолка воспользоваться таблицей 6.1. Она приводится в «Практических рекомендациях IEST RP CC 012». Следует упомянуть, что приведённая там система классификации чистых помещений отличается от используемой в данной книге. Необходимо также учесть, что скорость 100 футов/мин приблизительно соответствует 0,5 м/сек.
