Охране окружающей среды уделяется всё больше внимания, особенно в связи с участившимися случаями тумана. Проектирование чистых помещений — одна из мер по защите окружающей среды. Как использовать проектирование чистых помещений для эффективной защиты окружающей среды? Давайте поговорим о контроле в проектировании чистых помещений.
Контроль температуры и влажности в чистом помещении
Температура и влажность в чистых помещениях определяются, главным образом, технологическими требованиями, однако при их выполнении необходимо учитывать комфорт человека. С повышением требований к чистоте воздуха наблюдается тенденция к ужесточению требований к температуре и влажности в производственных процессах.
Как правило, в связи с повышением точности обработки требования к диапазону колебаний температуры становятся всё меньше и меньше. Например, в процессе литографии и экспонирования при производстве крупномасштабных интегральных схем разница в коэффициентах теплового расширения между стеклянными и кремниевыми пластинами, используемыми в качестве материала для масок, становится всё меньше.
Кремниевая пластина диаметром 100 мкм при повышении температуры на 1 градус линейно расширяется на 0,24 мкм. Поэтому необходима постоянная температура ±0,1 ℃, а влажность, как правило, низкая, поскольку после испарения продукт загрязняется, особенно в цехах по производству полупроводников, где существует опасность контакта с натрием. Температура в таких цехах не должна превышать 25 ℃.
Избыточная влажность создаёт ещё больше проблем. При относительной влажности выше 55% на стенках труб охлаждающей воды образуется конденсат. В прецизионных устройствах или схемах он может привести к различным авариям. При относительной влажности выше 50% легко возникает ржавчина. Кроме того, при слишком высокой влажности пыль, оседающая на поверхности кремниевой пластины, будет химически адсорбироваться на поверхности молекулами воды из воздуха, что затрудняет её удаление.
Чем выше относительная влажность, тем сложнее удалить адгезию. Однако при относительной влажности ниже 30% частицы также легко адсорбируются на поверхности под действием электростатических сил, и многие полупроводниковые приборы склонны к выходу из строя. Оптимальный температурный диапазон для производства кремниевых пластин составляет 35–45%.
Давление воздухаконтрольв чистой комнате
В большинстве чистых помещений для предотвращения проникновения внешних загрязнений необходимо поддерживать внутреннее (статическое) давление выше внешнего (статического). Поддержание перепада давления, как правило, должно соответствовать следующим принципам:
1. Давление в чистых помещениях должно быть выше, чем в загрязненных.
2. Давление в помещениях с высоким уровнем чистоты должно быть выше, чем в смежных помещениях с низким уровнем чистоты.
3. Двери между чистыми помещениями должны открываться в сторону помещений с высоким уровнем чистоты.
Поддержание перепада давления зависит от количества свежего воздуха, которое должно компенсировать утечку воздуха из зазора под действием этого перепада давления. Таким образом, физический смысл перепада давления заключается в сопротивлении потоку воздуха, просачивающегося (или инфильтрующегося) через различные зазоры в чистом помещении.
Время публикации: 21 июля 2023 г.