Dem Umweltschutz wird immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt, insbesondere angesichts der zunehmenden Dunstverhältnisse. Reinraumtechnik ist eine dieser Umweltschutzmaßnahmen. Wie kann Reinraumtechnik zum Umweltschutz beitragen? Lassen Sie uns über die Kontrolle in der Reinraumtechnik sprechen.
Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle im Reinraum
Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Reinräumen richten sich hauptsächlich nach den Prozessanforderungen. Bei der Erfüllung der Prozessanforderungen sollte jedoch auch der menschliche Komfort berücksichtigt werden. Mit der Verbesserung der Anforderungen an die Luftreinheit gibt es einen Trend zu strengeren Anforderungen an Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Prozess.
Generell gilt, dass aufgrund der zunehmenden Präzision der Verarbeitung die Anforderungen an den Temperaturschwankungsbereich immer geringer werden. Beispielsweise wird bei der Lithografie und Belichtung bei der Produktion integrierter Schaltkreise im großen Maßstab der Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Glas- und Siliziumwafern, die als Maskenmaterial verwendet werden, immer geringer.
Ein Siliziumwafer mit einem Durchmesser von 100 μm dehnt sich bei einer Temperaturerhöhung von 1 Grad um 0,24 μm linear aus. Daher ist eine konstante Temperatur von ± 0,1 °C erforderlich. Die Luftfeuchtigkeit sollte im Allgemeinen niedrig sein, da das Produkt nach dem Schwitzen verunreinigt wird, insbesondere in Halbleiterwerkstätten, in denen Natrium herrscht. In solchen Werkstätten sollte die Temperatur 25 °C nicht überschreiten.
Übermäßige Luftfeuchtigkeit verursacht weitere Probleme. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 55 % bildet sich Kondenswasser an der Wand der Kühlwasserleitung. Tritt dies in Präzisionsgeräten oder Schaltkreisen auf, kann es zu verschiedenen Unfällen führen. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % besteht die Gefahr der Rostbildung. Darüber hinaus wird bei zu hoher Luftfeuchtigkeit der an der Oberfläche des Siliziumwafers haftende Staub durch Wassermoleküle in der Luft chemisch adsorbiert und lässt sich nur schwer entfernen.
Je höher die relative Luftfeuchtigkeit, desto schwieriger ist es, die Haftung zu entfernen. Liegt die relative Luftfeuchtigkeit jedoch unter 30 %, lagern sich aufgrund elektrostatischer Kräfte auch Partikel leicht an der Oberfläche ab, was zu einer Störung vieler Halbleiterbauelemente führt. Der optimale Temperaturbereich für die Herstellung von Siliziumwafern liegt bei 35–45 %.
LuftdruckKontrolleim Reinraum
Um das Eindringen externer Verschmutzung zu verhindern, muss in den meisten Reinräumen der Innendruck (statischer Druck) höher gehalten werden als der Außendruck (statischer Druck). Die Aufrechterhaltung der Druckdifferenz sollte im Allgemeinen den folgenden Grundsätzen entsprechen:
1. Der Druck in sauberen Räumen sollte höher sein als in nicht sauberen Räumen.
2. Der Druck in Räumen mit hohem Sauberkeitsgrad sollte höher sein als in angrenzenden Räumen mit niedrigem Sauberkeitsgrad.
3. Die Türen zwischen Reinräumen sollten zu Räumen mit hohem Sauberkeitsgrad hin geöffnet werden.
Die Aufrechterhaltung des Druckunterschieds hängt von der Frischluftmenge ab, die den Luftaustritt aus dem Spalt unter diesem Druckunterschied ausgleichen kann. Die physikalische Bedeutung des Druckunterschieds ist also der Widerstand gegen Leck- (oder Infiltrations-)Luftstrom durch verschiedene Spalte im Reinraum.
Veröffentlichungszeit: 21. Juli 2023