क्लीन रूम में तापमान और वायु दाब नियंत्रण

धुंध भरे मौसम में वृद्धि के साथ-साथ पर्यावरण संरक्षण पर अधिक ध्यान दिया जा रहा है। स्वच्छ कक्ष अभियांत्रिकी पर्यावरण संरक्षण उपायों में से एक है। स्वच्छ कक्ष अभियांत्रिकी का उपयोग करके पर्यावरण संरक्षण में बेहतर योगदान कैसे दिया जा सकता है? आइए स्वच्छ कक्ष अभियांत्रिकी में नियंत्रण के बारे में बात करते हैं।

क्लीन रूम में तापमान और आर्द्रता नियंत्रण

स्वच्छ स्थानों का तापमान और आर्द्रता मुख्य रूप से प्रक्रिया संबंधी आवश्यकताओं के आधार पर निर्धारित की जाती है, लेकिन प्रक्रिया संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करते समय मानव आराम का भी ध्यान रखा जाना चाहिए। वायु स्वच्छता संबंधी आवश्यकताओं में सुधार के साथ, प्रक्रिया में तापमान और आर्द्रता के लिए सख्त आवश्यकताओं की ओर रुझान बढ़ रहा है।

सामान्य तौर पर, प्रसंस्करण की सटीकता में वृद्धि के कारण, तापमान में उतार-चढ़ाव की सीमा की आवश्यकताएँ लगातार कम होती जा रही हैं। उदाहरण के लिए, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट उत्पादन की लिथोग्राफी और एक्सपोज़र प्रक्रिया में, मास्क सामग्री के रूप में उपयोग किए जाने वाले ग्लास और सिलिकॉन वेफर्स के बीच थर्मल विस्तार गुणांक का अंतर लगातार कम होता जा रहा है।

100 माइक्रोमीटर व्यास वाली सिलिकॉन वेफर में तापमान में 1 डिग्री की वृद्धि होने पर 0.24 माइक्रोमीटर का रैखिक विस्तार होता है। इसलिए, ± 0.1 ℃ का स्थिर तापमान आवश्यक है, और आर्द्रता का मान आमतौर पर कम रखा जाता है क्योंकि नमी के कारण उत्पाद दूषित हो सकता है, विशेष रूप से सोडियम से प्रभावित होने वाले सेमीकंडक्टर वर्कशॉप में। इस प्रकार के वर्कशॉप में तापमान 25 ℃ से अधिक नहीं होना चाहिए।

अत्यधिक नमी से और भी समस्याएं उत्पन्न होती हैं। जब सापेक्ष आर्द्रता 55% से अधिक हो जाती है, तो शीतलन जल पाइप की दीवार पर संघनन (कंडेंसेशन) हो जाता है। यदि यह सटीक उपकरणों या सर्किटों में होता है, तो इससे कई दुर्घटनाएं हो सकती हैं। सापेक्ष आर्द्रता 50% होने पर जंग लगने की संभावना बढ़ जाती है। इसके अलावा, जब आर्द्रता बहुत अधिक होती है, तो सिलिकॉन वेफर की सतह पर चिपकी धूल हवा में मौजूद जल अणुओं के माध्यम से रासायनिक रूप से सतह पर अवशोषित हो जाती है, जिसे हटाना मुश्किल होता है।

सापेक्ष आर्द्रता जितनी अधिक होगी, आसंजन को हटाना उतना ही कठिन होगा। हालांकि, जब सापेक्ष आर्द्रता 30% से कम होती है, तो स्थिरवैद्युत बल के कारण कण आसानी से सतह पर चिपक जाते हैं, और बड़ी संख्या में अर्धचालक उपकरण खराब हो जाते हैं। सिलिकॉन वेफर उत्पादन के लिए इष्टतम तापमान सीमा 35-45% है।

वायु दाबनियंत्रणसाफ़ कमरे में 

अधिकांश स्वच्छ स्थानों में, बाहरी प्रदूषण को प्रवेश करने से रोकने के लिए, आंतरिक दबाव (स्थैतिक दबाव) को बाहरी दबाव (स्थैतिक दबाव) से अधिक बनाए रखना आवश्यक है। दबाव अंतर को बनाए रखने के लिए सामान्यतः निम्नलिखित सिद्धांतों का पालन करना चाहिए:

1. स्वच्छ स्थानों में दबाव, अस्वच्छ स्थानों की तुलना में अधिक होना चाहिए।

2. उच्च स्वच्छता स्तर वाले स्थानों में दबाव निम्न स्वच्छता स्तर वाले आस-पास के स्थानों की तुलना में अधिक होना चाहिए।

3. साफ कमरों के बीच के दरवाजे उच्च स्वच्छता स्तर वाले कमरों की ओर खुलने चाहिए।

दबाव अंतर का रखरखाव ताजी हवा की मात्रा पर निर्भर करता है, जो इस दबाव अंतर के अंतर्गत अंतराल से होने वाले वायु रिसाव की भरपाई करने में सक्षम होनी चाहिए। अतः दबाव अंतर का भौतिक अर्थ स्वच्छ कक्ष में विभिन्न अंतरालों से वायु रिसाव (या अंतर्प्रवेश) के प्रवाह का प्रतिरोध है।