La protection de l'environnement est une préoccupation croissante, notamment face à l'augmentation des épisodes de pollution atmosphérique. L'ingénierie des salles blanches constitue l'une des mesures de protection de l'environnement. Comment optimiser l'utilisation des salles blanches pour une protection efficace de l'environnement ? Examinons les mécanismes de contrôle en salle blanche.
Contrôle de la température et de l'humidité en salle blanche
La température et l'humidité des espaces à atmosphère contrôlée sont principalement déterminées en fonction des exigences du procédé, mais le confort des personnes doit être pris en compte lors du respect de ces exigences. Avec le renforcement des normes de propreté de l'air, on observe une tendance à des exigences plus strictes en matière de température et d'humidité dans les processus.
De manière générale, grâce à la précision croissante des procédés de fabrication, les exigences relatives aux variations de température sont de plus en plus faibles. Par exemple, lors des processus de lithographie et d'exposition pour la production de circuits intégrés à grande échelle, la différence de coefficient de dilatation thermique entre le verre et le silicium utilisés comme matériaux de masque est de plus en plus faible.
Une plaquette de silicium de 100 μm de diamètre subit une dilatation linéaire de 0,24 μm lorsque la température augmente de 1 degré. Par conséquent, une température constante de ± 0,1 °C est nécessaire, et le taux d'humidité doit être généralement faible afin d'éviter toute contamination du produit par condensation, notamment dans les ateliers de semi-conducteurs où la présence de sodium est problématique. Dans ce type d'atelier, la température ne doit pas dépasser 25 °C.
Une humidité excessive engendre de nombreux problèmes. Lorsque l'humidité relative dépasse 55 %, de la condensation se forme sur les parois des conduites d'eau de refroidissement. Si ce phénomène se produit dans des dispositifs ou des circuits de précision, il peut provoquer divers accidents. À 50 % d'humidité relative, la corrosion est fréquente. De plus, en cas d'humidité trop élevée, la poussière adhérant à la surface des plaquettes de silicium est adsorbée chimiquement par les molécules d'eau présentes dans l'air, ce qui la rend difficile à éliminer.
Plus l'humidité relative est élevée, plus il est difficile d'éliminer l'adhérence. Cependant, lorsque l'humidité relative est inférieure à 30 %, les particules s'adsorbent facilement à la surface sous l'effet des forces électrostatiques, ce qui peut entraîner la défaillance de nombreux dispositifs semi-conducteurs. La plage de température optimale pour la production de plaquettes de silicium se situe entre 35 et 45 %.
Pression atmosphériquecontrôleen salle blanche
Dans la plupart des espaces stériles, afin d'empêcher toute contamination extérieure, il est nécessaire de maintenir une pression interne (pression statique) supérieure à la pression externe (pression statique). Le maintien de cette différence de pression doit généralement respecter les principes suivants :
1. La pression dans les espaces propres doit être supérieure à celle des espaces non propres.
2. La pression dans les espaces à haut niveau de propreté doit être supérieure à celle des espaces adjacents à faible niveau de propreté.
3. Les portes entre les salles propres doivent être ouvertes vers les salles présentant des niveaux de propreté élevés.
Le maintien de la différence de pression dépend de la quantité d'air frais, qui doit compenser les fuites d'air au niveau des interstices créés par cette différence de pression. Physiquement, la différence de pression représente donc la résistance à l'écoulement d'air (fuite ou infiltration) à travers les différents interstices d'une salle blanche.
Date de publication : 21 juillet 2023