光刻间 (Cleanroom）是指一种高度净化的封闭空间，其内部的空气、温湿度、压力等环境参数受到严格控制，以满足特定的工业生产或科学研究的需求。在半导体制造、液晶显示器生产、生物医药等领域，光刻间是确保产品质量的关键设施之一。特别是对于半导体制造来说，光刻间的作用尤为关键，因为即使是最微小的尘埃粒子也可能导致芯片制造失败。为了达到这样一个高标准的环境，CFD气流组织模拟在光刻间的设计和使用上极为重要。
CFD气流组织模拟能够精准确定气流组织方式，保障光刻间的高洁净度，减少微粒对光刻工艺的干扰；可以预估温湿度分布，优化布局，保证光刻设备和光刻胶所需的温湿度条件，提升光刻质量稳定性；还有助于设计有效通风系统，及时排出有害气体，保障人员健康和设备安全。
一、模拟区间与模拟建构概念说明
模拟区间
本项目模拟光刻间内部气流组织形式及温度分布详情。
实验室模拟区间如图1所示：
图1 实验室模拟区间
模型简化说明
1、由于本次模拟区间为光刻机房区域，相应的简化如下：
（1）不考虑外部补风系统；
（2）只考虑设备的外轮廓。
2、由于实验室顶部是通过送风高效向下均匀送风的，所以为了更好地模拟实际送风状况，做出如下简化：
（1）将高架地板简化为多孔介质；
（2）不考虑FFU整体结构，将FFU设置为出风面。
根据以上的简化说明，确定本次模拟计算所采用的模型以及边界条件如下图2。
FFU满铺，过滤器尺寸为1210*600，除设备外其余地方都是高架地板，尺寸为600*600，开孔率为25%。
图2 计算模型以及边界条件
计算模型如图３所示，本模拟在35mx40mx10m的范围内计算机房内的气流情况。
图3 计算模型
二、优化目标与方案设定
优化目标
厂房要求以H=120cm高度为参考高度，通过修改高架地板的开孔率来调整房间内的压力分布，达到较小横风的目的。
方案设定
将整个区域分成五个部分，如下图４，中间０，１，２，３四个部分是将中间区域均分成四个等面积。４部分是转角的剩余部分。使用两种高架地板开孔率25%和50%。计算了如下四种情况的气流结构。
图４ 高架地板区域分块示意
方案１是当前厂房内的情况，方案2-4是修改了2-3区域的开孔率，这样设置的原因是我们分析发现在中间部分在整个厂房内是正压比较大的区域，在0,1,4区域由于靠近１楼的出风口，正压较小，所以只需要调整中间区域，即可防止大正压部分在厂房内部就转向小正压区域。
方案对比H=120cm速度云图
方案对比H=120cm气流偏移角
结论：方案4在这个角落处的气流偏移角最小，但是需要大面积更换高架地板（50%开孔率板）
方案对比H=120cm局部速度角度
（黄色箭头偏转角最小，对应方案4）
结论
1、本报告模拟了四种不同的高架地板开孔率的分布下 整个洁净室内的气流分布及气流偏转角的情况。
2、方案一中的方案4在转角处气流偏移角最小，横风也最小。
3、方案4（左图）在转角处，气流偏转角在20度以内；现场模拟（右图）的转角偏移在50度以上。
4、带来的变动是中间的气流偏移角增大，因为2-3区域的开孔率增大，压差减小，将中间区域的气流引向了低压差区。
来源：中源广科CLABSO
