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技術專文

單向流潔淨室中幾乎沒有橫向之間的摻混和擾動，就整 篇主要介紹了通過對高架地板的開孔率及FFU數量的針對性調
個潔淨室而言，整體氣流流向成為一個「活塞」，可以迅速排 整，來調整局部氣流組織使其更加合理。三板斧之Partition篇
出室內的污染空氣。因此濃度梯度一般而言是順著氣流的方向 主要介紹了通過新增自動門的方式遏制通風走廊的形成，從而
變化，降低甚至避免了橫向擴散，減少對污染源周邊機台影 解決橫向風問題。
響。能有效的提高污染物溯源的效率，降低產品受污染的風
1.4 流場模擬工具(CFD)引入
險，提高產品良率。
1.4.1 物理模型介紹
1.2 氣流組織的變化對半導體廠運轉的影響風險
如 圖1，FAB 10大區域採用吊頂送風，潔淨的氣流經過操
在半導體廠，隨著制程的不斷精進改變，出於優化產能
作面捕獲熱濕負荷及污染物，通過高架地板後到達回風道，
及產線裝機等改造需求，廠區初始設計就會被改變，這意味著
由DCC及濾網處理后，經由吊頂FFU提供動力完成一次氣流迴
原有的氣流路徑(垂直單向流)上的沿程阻力和局部阻力係數將
圈。在研究環境變數對於潔淨室氣流組織影響時，本文將研究
[01]
會發生改變 ，根據流體輸配管網中的阻力平衡理論，流體將
的物理模型進行簡化，潔淨室的尺寸為長×寬×高(L×W×H)且
會沿著阻力最優解(最小)方向逐步形成新的平衡。操作區內橫
無機台存在 ，如 圖2。其中，FFU送風面為速度入口，方向
[07]
向風形成後，原應隨下降氣流被排出過濾的微顆粒(particle)被
垂直向下。高架地板為孔隙率可調面，回風口為速度出口。
揚起，造成環境潔淨度下降，影響產品良率。氣流回流及分佈
不均勻，導致現場環境溫濕度調控難度增加，溫濕度不均勻性
[02]
上升，給機台穩定運行造成困擾 。
1.3 氣流組織管理方法
在研究氣流組織管理上，應首先考慮到如何避免現場
氣流平行度異常的出現。本文提出了評估改造策略，建立
EAOC(Environment Assessment Of Change)評估流程，旨在讓
潔淨室內環境參數變更愈加合理且可控，做到風險提前預知並
有效管控。其次應考慮到如何及時監測並發現氣流異變，本文
提出了精細化線下人工階段性測量機制，建立OMDS(Offline
圖2、簡化物理模型
Mapping DataBase System)線下量測系統，旨在通過更加精細
化的線下量測來逐步收取各小區域各指標DataBase，並建立
1.4.2 CFD數學模型介紹
多樣化Baseline機制，提升環境各指標管控力度。最後考慮到
如何對現有異常流場進行優化，本文通過廠區内現有氣流組織 本文採用黏性不可壓縮Naviar-Stokes方程，流態模型採用
[03]
優化實例來精確圍獵「三板斧」。其中，三板斧之回風豎井篇 標準k-ε湍流模型 。為簡化計算過程，作如下假設 : 室內無內
主要介紹如何通過新增回風豎井的方式從回風特徵上減少潔淨 熱源，圍護結構絕熱；潔淨室內送回風溫差很小，室內溫度場
室寬度，達到優化氣流組織的目的。三板斧之FFU&高架地板

圖1、垂直單向流潔淨室氣流示意圖

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