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,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,對產品將有污染,特別是怕鈉的半導體車間,這種車間溫度不宜超過25度,濕度過高產生的問題更多。相對濕度超過55%時,冷卻水管壁上會結露,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吸附在表面難以清除。相對濕度越高,粘附的越難去掉,但當相對濕度低于30%時,又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于表面,同時大量半導體器件容易發(fā)生擊穿。對于硅片生產濕度范圍為35—45%。
靜電事故的產生主要在于靜電的產生和積累,而氣流的流動,氣流和管道、風口、過濾器等摩擦,人體和衣服的摩擦,衣服之間的摩擦,工藝上的研磨,噴涂、射流、洗滌、攪拌、粘合和剝離等操作,所有選些都可能產生靜電,在一般情況下,越是電導率小的非導體(絕緣體),由于電荷產生后不易流動,因此表現(xiàn)為越容易帶電。
靜電問題所以在潔凈室中特別嚴重,是因為不但在潔凈室中具備前述產生靜電的多種工藝因素,而且因為潔凈室中的許多材料如塑料地面、墻面,尼龍、的確良等工作服都有很高的電阻率,都極易產生靜電和集聚靜電,在潔凈室的靜電災害未被重視以前,這些材料料是被廣泛采用的。
潔凈隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域覆蓋使?jié)崈舳鹊燃壧岣咧?0級以上,可節(jié)省安裝運轉費用。此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產品和機器維修予以隔離,以避免機器維修時影響工作及品質。ULSI制程大都采用此種型式。
潔凈隧道另有二項優(yōu)點:A.彈性擴充容易; B.維修設備時可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。
各種不同的加濕器的應用范圍不同:如:淋水、濕膜、高壓噴霧等水加濕器,其特點是加濕量大、投資費用低,而相對濕度控制精度較差,因此多用于相對濕度要求不嚴格(> ±10%),加濕量很大的工業(yè)廠房和一般舒適用空調房間的空調系統(tǒng)加濕。而相對濕度控制精度高的干蒸汽加濕和電極(電熱)式加濕因投資較高則多用在相對濕度精度要求嚴格的恒溫恒濕潔凈室的空調系統(tǒng)加濕中。