高设备占用面积比ISO3级微电子洁净室气流组织研究

作     者：黄若奕 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毕海权

授予年度：2016年

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：微电子洁净室 数值模拟 气流组织 设备布置 优化措施 

摘      要：随着现代工业的不断发展以及技术的不断革新,微电子半导体工业已经成为衡量一个国家综合国力的重要指标。微电子行业对于生产过程的环境控制要求非常高,因此对微电子厂房洁净室的研究具有重要意义。目前,我国微电子行业由于起步较晚,加之国外的技术封锁,使得本土微电子企业生产设备陈旧、体积偏大,这对洁净室内的气流组织造成许多影响。同时由于洁净室高昂的造价,很多国内微电子企业为减少建设投资通常会将设备集中放置,设备面积占比大,使得设备对于洁净室气流组织的影响更加严重。本文依据国内某半导体工厂洁净室的实际尺寸及设备布置情况,采用数值计算方法,对微电子厂房洁净室内设备布置对气流组织的影响进行研究。主要内容如下：首先,根据某微电子企业光刻间具体结构参数和工艺设备几何参数,采用数值模拟软件Airpack建立计算洁净室空态以及静态模型,计算分析了微电予厂房工艺设备对洁净室内流场速度分布的影响。然后,结合微电子洁净室尘源计算,基于CFD方法,针对工艺设备体积较大、高度较高的情况,通过分析设备高度为2.0m-2.7m时的数值模拟结果,研究了设备高度对洁净室内工作区的影响,并通过调节送风速度的方式以优化了工作区内气流组织,给出了该类微电子厂房较为适宜的送风速度。通过研究工作区设备布置与FFU送风口之间的相对位置对工作区流场的影响,给出了使工作区满足生产要求的相对位置关系。通过数值计算,针对满布率低于60%、工艺设备较高的情况,给出了该厂房洁净室工作区比较适宜的宽度设置。最后,根据分析结果,给出微电子厂房洁净室改善其工作区内气流组织的优化措施。