我们讲一下环境控制,首先是洁净度。下面这张图是整个洁净度控制的概念图,首先是新风部分,一般配置是初效、中效和高效。洁净室的等级通常决定高校过滤器的覆盖率,一级洁净室要求高效100%%覆盖率,换气次数400次。100级是25%%覆盖率,换气次数100,1000级是12.5%%覆盖率、换气次数在50次。
半导体制造一些工艺生产过程的洁净等级要求,要求一般的是光照制造,还有微环境,其他的一些大的区域,包括薄膜等在百级。洁净度的要求是不是越高越好,这个主要还是决定我们的设计,或者对生产的要求,洁净度越高意味着ffu覆盖率会成倍的增加。目前对一些洁净室的设计还是大环境,不需要很高的洁净度。还有湿度控制,湿度控制主要通过循环通气冷却系统,去除洁净室循环空气的显热,最终控制洁净室温度。湿度控制主要通过新风控制箱进行控制,温度的控制目的有两个,首先是人员的舒适性,温度在21-23度都没有问题,作为制程来说我们关注的是波动性。控制洁净房的湿度主要目的是湿度过低将容易产生静电、湿度过高,对产品的影响。第二点是正压,通过洁净室内的压力传感器控制mau风机的频率改变送风量保持洁净室的设定正压,静压层保持微正压。
半导体厂对静电消除主要是通过两种模式一个是被动式的静电消除,这个设备解题,包括墙板、高架地板、办公设备等。另外一个洁净室的阶梯网,主动式的静电消除就是用静电消除器,针对不同的洁净等级对静电消除器有很多形式。第一张图是百级洁净室图片的样子,旁边是千级洁净室内的图片。下面还有辐射式的基本也是属于主动式消除的一种。
新风系统我们单独做一部分讲解,主要是对于半导体来讲对环境是最重要的一部分,也是最容易产生问题的部分。新风系统有三大作用,保证洁净室内一定是正压。第二是控制洁净室的湿度。第三个是净化室外空气、保证供气品质。新风系统特点第一能耗比较高,每个范围都会有一个大的制冷扇,还有大风量,再一个结构复杂。新风系统在设计上有一些要求,主要是节能方面,整个空调系统占半导体厂能耗的30%%-45%%,其中近70%%被新风系统消耗掉。所以下面有一些节能的措施,包括设置上可以采用热回收的设计,由于时间的关系这里不再详细介绍。