Производство полупроводников предъявляет чрезвычайно высокие требования к чистоте воздуха, а микронные и даже наноразмерные частицы могут влиять на выход чипов. Поэтому научное проектирование системы фильтрации воздуха является важной частью строительства чистого завода по производству полупроводников. Полная система фильтрации может не только контролировать загрязнение частицами, но также должна учитывать температуру и влажность, организацию воздушного потока, потребление энергии и последующие затраты на техническое обслуживание.
1. Состав системы фильтрации воздуха
Установки по очистке полупроводников обычно используют трехступенчатую структуру фильтрации:
Первичный фильтр: устанавливается на входе свежего воздуха в блок кондиционирования воздуха для фильтрации крупных частиц пыли и защиты последующих оборудование.
Фильтр средней эффективности: дополнительно улавливает мелкие частицы и продлевает срок службы высокоэффективного фильтра.
Высокоэффективный фильтр HEPA/ULPA: установленный на стороне подачи воздуха в чистом помещении, он может фильтровать частицы размером 0,3 мкм или даже меньше, гарантируя, что уровень чистоты соответствует требованиям стандартов ISO 14644.
2. Организация воздушного потока
На участках производства полупроводников обычно применяется конструкция с вертикальным однонаправленным потоком (ламинарный поток). Верхние FFU или высокоэффективные вентиляционные отверстия непрерывно подают воздух вниз. Загрязненный воздух возвращается в систему кондиционирования через вентиляционные отверстия в полу, образуя стабильный поток чистого воздуха, чтобы уменьшить удержание частиц и перекрестное загрязнение.
3. Контроль объема воздуха и разницы давления
Система фильтрации воздуха должна не только обеспечивать достаточный воздухообмен, но и поддерживать разницу давления между различными чистыми зонами. Обычно требуется, чтобы в чистой зоне поддерживалось положительное давление для предотвращения проникновения внешнего загрязненного воздуха; В соответствии с потребностями могут быть спроектированы специальные технологические зоны с контролем отрицательного давления.
IV. Энергосберегающий дизайн
Поскольку масштабы заводов по производству полупроводников продолжают расширяться, энергопотребление систем фильтрации составляет значительную долю систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Рекомендуется использовать:
HEPA-фильтр низкого сопротивления;
Система EC-вентилятора FFU;
Регулирование частоты вращения вентилятора (VFD);
Контроль перепада давления и интеллектуальная система управления.
Эти меры могут снизить эксплуатационные расходы, обеспечивая при этом чистоту.
5. Техническое обслуживание и замена
Необходимо установить систему контроля разницы давлений в фильтре для регулярного определения эффективности фильтрации и утечки воздуха. Когда разница давлений достигает расчетного верхнего предела или эффективность фильтрации снижается, фильтр следует своевременно заменить и провести проверку целостности, чтобы обеспечить непрерывную и стабильную работу чистого помещения.
Заключение
Система фильтрации воздуха на чистом заводе по производству полупроводников представляет собой систематический проект, включающий множество аспектов, таких как выбор фильтра, организация воздушного потока, контроль объема воздуха, управление перепадом давления, а также интеллектуальная эксплуатация и обслуживание. Разумная конструкция системы может не только удовлетворить производственные требования высокой чистоты, но также снизить энергопотребление, повысить стабильность оборудования и выход продукции.
