Heer Stuiver

Cleanroom Technologie … het Cleanroom Technologie … het

draait om de kern van de zaakdraait om de kern van de zaak

www.deerns.coming. E.M. Stuiverstrategisch adviseur10 maart 2011

Mijn passie : ontwikkelen, ontwerpen en realiseren van hoogwaardige faciliteiten

2

3

Class100.000

3.500 m2

RU Groningen

Deerns is het grootste onafhankelijke ingenieursbureau in Nederland op het gebied van installatie-techniek, energie en bouwfysica.

Met vestigingen in Nederland, Duitsland, Dubai, Spanje, Frankrijk en de Verenigde Staten, is Deerns een toonaangevende internationale speler.

Wat is de kern van de cleanroom zaak ?

Hoe kunt u deze scherp(er) krijgen ?

Met welke ontwikkelingen rekening houden ?

Conclusies

4

Wat is de kern van de cleanroom zaak ?

► Contaminatie bronnen isoleren = Cleanroom Technologie

5

oplossing ?hoe

welke

wat

Contaminanten

Deeltjes

BiotechnologieFarmacie

Gezondheidszorgj

Geluid

Trillingen

Electro

MagnetismeBiocontainment

Bio/NanoElektronica

Druk

Virussen

KiemenTemperatuur

Micro

Luchtvochtigheid

Deeltjes

Moleculair Chemisch

6

► Toenemende diversificatie

► Stringenter eisen voor specifieke toepassingen (trillingen, EM, AM)

MicroElektronica

Moleculair Chemisch

Condities & Specificaties

Aspect Micro-elektronica Nano-elektronica

Cleanroom klasse ISO 6 – 7 ISO 5 – 8

Temperatuur

Stabiliteit

20 ± 1 °C 20 ± 1 °C

20 ± 0.25 °C

Luchtvochtigheid 40 ± 60 % 50 ± 5 %

Geluid 55 dB(A) 60 dB(A)

ElectroMagnetisme 300 nT 10~100 nT*

7

Hoogte (net) 4 meter 3.2 meter

Chemische Zuiverheid < 25 ppb ammonia

< 50 ppb organisch

< 5 ng/L organisch

Trillingen (VC - niveau) D+ Beter dan E (F, G)

*

*

Kritische Proces Apparatuur

metrologie - lithografie

metrologie - lithografie

epitaxie / depositie – chemie

depositie lithografie

8

depositie - lithografie

flexibiliteit - veranderbaarheid

… en de belangrijkste factor

9

Definitie Cleanroom correct ?

► Cleanroom : “room with controlled level of contamination that is

specified by the number of particles per cubic meter at a

specified particle size”http://nl.wikipedia.org/wiki/Cleanroom

10

Toepassing en aanpak bepalend voor cleanroomkosten

Beslissings-vrijheid

Kosten vanbeslissingen

InstallationsHook-up

vrijheid

Projectvoortgang

+

► Aanpak● Geïntegreerd ontwikkelen

► Levensduurkosten● Investeringen

11

g

● Doelstellingen formuleren

● Eisen vastleggen

● Conceptvorming

● Uitwerken / bewaken

g

● Energiekosten

● Onderhoud & Beheer

► Wat is de kern van de cleanroom zaak ?

► Hoe kunt u deze scherp(er) krijgen ?

► Met welke ontwikkelingen rekening houden ?

► Conclusies

12

► Conclusies

Aanpak vanuit de Kern

Schema’sFuncties

Gebouw(en)Concept

FunctioneleProcessen

Technologieën

Logistiek

Plattegronden

Proces

Apparatuur

Bedrijfsstoffen

InstallatieConcept(en)

Veiligheid, Milieu,

Regelgeving

Functionele& Technische

Uitgangspunten

13

► Start vanuit de toepassing en het proces

► Ontwikkel van “binnen-naar-buiten”

► Ontwerp van “grof-naar-fijn”

► Integreer proces, gebouw en installaties

Technologieën & Processen

► Gebruikers

► Toepassingen

► Functies & Oppervlakten● Cleanroom

14

► Toepassingen

► Werkzaamheden● Productie

● Onderzoek

● Onderhoud

● Laboratoria

● Werkruimten

● Kantoren

● Techniek

Apparatuur & Functies

Apparaat Type Aantal KenmerkenOnderzoek Productie LogistiekOnderzoek Productie Logistiek

Sputter

NMR

Massaspectrometer

Analyse

Chemie

Laser

Karakterisat ie

Preparat ie

5

2

3

5

6

6

7

3

Au, SiOx, HTc, MgB2, RIE

300 MHz, 600 MHz

FIB, SEM, AFM, SSM, XRD, SIMS

Zuurkasten, grinder, oven

Ar, He, F2/He, Ne, Kr, Ar/H2, O2

SEM, E-SEM, XPS, SIMS, TEM

Sputter, Chemie, DoKa

Cleanroom

Techniek

Kantoren

Laboratoria

Werkruimten

ISO 7

Fysisch, (Bio)Chemisch

Geconditioneerd

Werkplekken

Basis, gebruikersspecifiek

Cleanroom

Techniek

Kantoren

Laboratoria

Werkruimten

ISO 7

Fysisch, (Bio)Chemisch

Geconditioneerd

Werkplekken

Basis, gebruikersspecifiek

15

► Apparatuur● Typen

● Specificaties

● Condities

► Functies● (Anti)Relaties

● Specificaties

● Condities

Logistiek & Plattegronden

Personen Materialen / Apparatuur

OntvangstNiveau 0

OntvangstNiveau 0

LoopbruggenNiveau 1

LoopbruggenNiveau 1

EntreeNiveau 0Entree

Niveau 0

Personen Materialen / Apparatuur

OntvangstNiveau 0

OntvangstNiveau 0

LoopbruggenNiveau 1

LoopbruggenNiveau 1

EntreeNiveau 0Entree

Niveau 0

Goederensluis

Niveau 0

Goederensluis

Niveau 0

Clean Room

Niveau 0

Clean Room

Niveau 0

OpslagNiveau 0Opslag

Niveau 0

Goederensluis

Niveau 1

Goederensluis

Niveau 1

Clean Room

Niveau 1

Clean Room

Niveau 1

GoederenliftGoederenlift

Clean StaircaseClean StaircaseProces GangProces Gang

Clean RoomKleedsluis


Clean Room

Proces Gebieden

Clean Room

Proces Gebieden

Kantoor, LabNiveau 1


Trap/LiftTrap/Lift Kantoor, LabNiveau 0


Goederensluis

Niveau 0

Goederensluis

Niveau 0

Clean Room

Niveau 0

Clean Room

Niveau 0

OpslagNiveau 0Opslag

Niveau 0

Goederensluis

Niveau 1

Goederensluis

Niveau 1

Clean Room

Niveau 1

Clean Room

Niveau 1

GoederenliftGoederenlift

Clean StaircaseClean StaircaseProces GangProces Gang



Clean Room

Proces Gebieden

Clean Room

Proces Gebieden



Trap/LiftTrap/Lift Kantoor, LabNiveau 0


16

► Uitgangspunten● Scheiding producten, materialen en mensen

● Clustering gelijksoortige activiteiten

● Eenvoudige interactie met ondersteunende functies

Technische Uitgangspunten

Maximum (*0,7)

Gemiddeld (*0,5)

AangeslotenEenheidBedrijfsstof Maximum (*0,7)

Gemiddeld (*0,5)

AangeslotenEenheidBedrijfsstof

4 000 mmCleanroom

SpecificatieParameter

4 000 mmCleanroom

SpecificatieParameter

120180250N 3/hV ü

140

1,480

7,0

980

950 6801,350kVAElektra

5,010,0m3/hDemi Water

1,0502,100Nm3/hPerslucht

100200Nm3/hPerslucht -schoon

18,200

22,200

40,400

m3/hAfzuiging

- Algemeen- Vuil- Totaal

7001,400l/minKoelwater

120180250N 3/hV ü

140

1,480

7,0

980

950 6801,350kVAElektra

5,010,0m3/hDemi Water

1,0502,100Nm3/hPerslucht

100200Nm3/hPerslucht -schoon

18,200

22,200

40,400

m3/hAfzuiging

- Algemeen- Vuil- Totaal

7001,400l/minKoelwater

Assemblage : ISO 6

ProcesLab : ISO 6 - lokaal ISO 5

Werkruimte : ISO 7 - lokaal ISO 6

Cleanroom klasse

Belasting: 2,500 kg/sqm

600 mmVerhoogde vloer

4,000 mmCleanroomhoogte

Puntlast: 3,000 kg

15 - 20 PaOverdruk

40 - 60%Luchtvochtigheid

55 dB(A)Geluidniveau

21 ± 1°CTemperatuur

Assemblage : ISO 6

ProcesLab : ISO 6 - lokaal ISO 5

Werkruimte : ISO 7 - lokaal ISO 6

Cleanroom klasse

Belasting: 2,500 kg/sqm

600 mmVerhoogde vloer

4,000 mmCleanroomhoogte

Puntlast: 3,000 kg

15 - 20 PaOverdruk

40 - 60%Luchtvochtigheid

55 dB(A)Geluidniveau

21 ± 1°CTemperatuur

17

120180250Nm3/hVacuüm

160230320Nm3/hStikstof

120180250Nm3/hVacuüm

160230320Nm3/hStikstof

750 LuxLichtsterkte

106 -108 FloorESD

750 LuxLichtsterkte

106 -108 FloorESD

► Kwantiteiten● Bedrijfsstoffen

● Voorzieningen

► Kwaliteiten● Ruimtecondities

● Bedrijfsstoffen, materialen

Cleanroom & Installatie Concepten

Filter Filter FilterFFU FFU FFU

FFU 2#

concept

Filter 1#

concept

Cleanroom

Trillingsarme fundering

Cleanroom

Filter Filter Filter

LABCl

FFU FFU FFU

Cleanroom

Randapparatuur

p

FFU 1#

concept

Filter 1+

concept

18

Cleanroom

Trillingsarme fundering

Raised floorVC-D

Cleanroom

Fundering / bedrijfsstoffen

► FFU concept voor flexibiliteit (plattegronden, conditions)

► Filter concept voor lage EM, trillingen en/of geluideisen

► Mix & match strategie biedt optimale ontwerpflexibiliteit

Mix & Match Concept

Filter Fan Units

Filter Boxen

Aanpak vanuit de kern

► Vroegtijdig, integraal vastleggen van een technisch en financieel realiseerbaar kwaliteitsniveau

► Voortrekken kritische project- /

20

ontwerpaspecten




► Conclusies

21

► Conclusies

Technologie

Top - down10,000 nm

Biofysica

Self assemblyQuantum computing

Bio-elektronica100 nm

10 nm

22

Bottom - up

20302010200019600.1 nm

1 nm

Procesapparatuur

Handmatig

Cassette

Enclosure

FOUPFront Opening

Unified Pod

‘70

‘80

Clean machine

23

‘90

‘00

?► Automatisering, standardisering & integratie ‘10

Clean machine

Cleanrooms

Ballroom

Tunnel

Mini-EnvironmentMini-Environment

Enclosure

‘70

‘80

‘90

Nano clean

BioNano clean

24

90

‘00

‘10

ISO 3 - 5

ISO 5 - 8

‘Nano clean’

‘BioNano clean’‘20




► Conclusies

25

► Conclusies

► Als u tot de kern bent doorgedrongen en …

► deze hebt vertaald in technische en financiële uitgangspunten dan …

► heeft u de basis gelegd voor een succesvolle realisatie en operatie van uw cleanroom mits, …

26

Initiatief

DefinitieKlant /Adviseurs

Check

Ch k

€ € €

Ontwerp

Uitvoering

Ontwerpers

Bouwers

Check

Check

Nazorg

Bouwers

Klant

► Continue bewaking en toetsing van conceptuele keuzes (kosten, tijd)

►Een cleanroom is slechts een eerste stap naar een ‘schone’ operatieschone operatie

► Implementatie van effectieve cleanroom procedures:

● Logistiek

● Kleding

● Werkprotocollen

● Schoonmaakprotocollen

… is noodzakelijk om product en cleanroom schoon te houden

Hartelijk dank voor

uw aandacht !

29

Heer Stuiver

Documents

Transcript of Heer Stuiver