一、潔凈室溫濕度處理基本介紹

目前半導體廠由于其工藝加工線寬極小，在30～180納米之間，因此對溫濕度的精度要求很高，基本上溫度設定點為22℃， 控制精度要求為±0.5℃，相對濕度設定點為45%RH精度為±5%RH。該類凈室一般采用新風集中處理加FFU系統，在回風層或靜壓箱內設干表冷器。潔凈室內的潔凈度由新風機組保證，溫濕度由MAU及干冷盤管DCC保證。

二、潔凈室溫濕度處理基本流程

目前，半導體潔凈室廠房通常采用新風空調箱(Makeup Air Unit，MAU) +風機過濾單元(Fan Filter Unit，FFU) +干冷盤管(Dry Cooling Coil，DCC)的設計，即新風空調箱MAU對外氣進行處理后，將具有一定潔凈等級和溫濕度的新風送到潔凈室的回風通道中，和循環回風進行混合后再經過干表冷盤管后進入潔凈室吊頂上方的靜壓箱，通過風機過濾單元FFU加壓后進入潔凈室生產區域，從而基本達到無塵室的溫濕度、潔凈度及正壓度的要求。由于整個潔凈室內擺滿了各種生產機器，這些機器都保持持續的運轉，會產生大量的熱量，這些熱量在通過回風通道內的干盤管DCC時進行冷卻而被帶走，從而達到長時間穩定的溫濕度環境。

對于潔凈室的溫濕度控制，最主要的兩塊是新風空調箱和干盤管。新風空調箱除了要保證外界大氣經過其中的初、中和高效過濾網，把0.3μm以上的顆粒過濾掉外，還要根據潔凈室里面的溫濕度情況調整出風口的溫濕度，保證送入的新風在規定的溫濕度范圍內。而干盤管是根據潔凈室里面安裝的溫濕度傳感器測量的值來調整干盤管冷水閥的開度，進而調節回風和送風混合后的溫濕度，以保證滿足半導體工藝的溫濕度需求。

潔凈室內的機臺發熱量分布不均勻，這主要室由于每種工藝制程設備的發熱量大不相同，例如爐管機臺的發熱量相較于其他機臺大得多(基本在3～5倍之間)，因此必須在潔凈室內用干盤管DCC帶走這些熱量。通常要求同一制程或工藝通道的氣流經過同一區的DCC，在建筑已經確定的情況下，制程的分布要與回風道垂直，如果條件允許，最好是將不同制程的區域區隔開，這樣可避免金屬粒子污染，且提高溫濕度控制的穩定性。為得到精確的溫濕度控制，應盡量避免或減少Ballroom (開放型的潔凈室) 內各區域之間的氣流交叉，所以各區域的干表冷器結構形式、空氣側阻力應盡量一致。

考慮室內濕度控制精度及表冷器空氣阻力等因素，應確保DCC在表面干燥的工況下工作，DCC所用的冷凍水溫度應根據室內濕負荷、室內空氣的露點溫度等因素確定，半導體廠房工藝生產設備發濕量較低，考慮DCC所用冷凍水本身的溫度控制精度以及其他的安全余量，實際工程中一般冷凍水供水溫度比室內空氣露點溫度高2～3℃，溫差通常取3～5℃，根據室內溫度控制精度確定。按照潔凈室本身溫濕度控制設定值要求，即溫度22℃，濕度45%RH，其對應的露點溫度為9.5℃，所以，DCC的冷凍水溫度通常控制在12℃。DCC所用的冷凍水通常以混水方式或換熱方式得到。

考慮干表冷器空氣阻力，干表冷器斷面風速不宜太高，因為過高的風速會使干表冷器空氣側阻力偏大。而由于房間噪聲要求的限制FFU所能提供的機外余壓有限，一般為90Pa，考慮其他風路阻力，干表冷器的空氣側阻力通常控制在40 Pa左右。

通常情況下，潔凈室的溫濕度控制在22±0.5℃，45%±5%RH，MAU的送風溫度基本控制在21℃～21.5℃，再和循環風混合后，FFU 出風口的溫度控制在22℃，這樣經過工作層面后，溫度將會再上升，在機臺負載變化的情況下，干冷盤管控制帶走熱量的多少，確保整個環境溫度基本穩定。

三、潔凈室溫濕度控制注意點

在空調的溫濕度處理過程中，為了解決除濕問題，通常采用濕度優先的方法，冷水閥主要用來除濕，同時也造成溫度的下降，然后通過熱水閥的再熱，使溫濕度均能達到所要求的值，這樣的做法雖然可以滿足設計要求，但在相當多的時候，冷熱水閥使能量相互抵消，造成了能源的浪費。同樣，如果進入潔凈室的新風溫度過高，將導致整個潔凈室的熱負荷加大，DCC開度增大以抵消新風帶來的熱負荷；如果進入潔凈室的新風的溫度過低，將使得在DCC開度為零時都無法達到環境溫度的要求。由于空調系統的能耗占整個半導體廠的能耗的30%～35%，因此對空調設備進行優化控制，選擇合理溫濕度設定值，對提高整個潔凈室溫濕度控制的穩定性及節能具有重要的意義。

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