Heer Stuiver
- 1. Cleanroom Technologie ¡ het draait om de kern van de zaak ing.www.deerns.com E.M. Stuiver strategisch adviseur 10 maart 2011 Mijn passie : ontwikkelen, ontwerpen en realiseren van hoogwaardige faciliteiten 2
- 2. RU Groningen Deerns is het grootste onafhankelijke ingenieursbureau in Nederland op het gebied van installatie-techniek, energie Class100.000 en bouwfysica. 3.500 m2 Met vestigingen in Nederland, Duitsland, Dubai, Spanje, Frankrijk en de Verenigde Staten, is Deerns een toonaangevende internationale speler. 3 Wat is de kern van de cleanroom zaak ? Hoe kunt u deze scherp(er) krijgen ? Met welke ontwikkelingen rekening houden ? Conclusies 4
- 3. Wat is de kern van de cleanroom zaak ? ? Contaminatie bronnen isoleren = Cleanroom Technologie wat hoe oplossing ? welke 5 Contaminanten Biotechnologie Farmacie Gezondheidszorg Deeltjes j Kiemen Temperatuur Geluid Virussen Electro Deeltjes Biocontainment Magnetisme Druk Bio/Nano Trillingen Elektronica Luchtvochtigheid Moleculair Chemisch Micro Elektronica ? Toenemende diversificatie ? Stringenter eisen voor specifieke toepassingen (trillingen, EM, AM) 6
- 4. Condities & Specificaties Aspect Micro-elektronica Nano-elektronica Cleanroom klasse ISO 6 ¨C 7 ISO 5 ¨C 8 Temperatuur 20 ¡À 1 ¡ãC 20 ¡À 1 ¡ãC Stabiliteit 20 ¡À 0.25 ¡ãC Luchtvochtigheid 40 ¡À 60 % 50 ¡À 5 % Geluid 55 dB(A) 60 dB(A) ElectroMagnetisme 300 nT 10~100 nT * Hoogte (net) 4 meter 3.2 meter Chemische Zuiverheid < 25 ppb ammonia < 5 ng/L organisch * < 50 ppb organisch Trillingen (VC - niveau) D+ Beter dan E (F, G) * 7 Kritische Proces Apparatuur metrologie - lithografie metrologie - lithografie epitaxie / depositie ¨C chemie depositie - lithografie flexibiliteit - veranderbaarheid 8
- 5. ¡ 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
- 6. Toepassing en aanpak bepalend voor cleanroomkosten I n s t a ll a t i o n s Kosten van H ook-up Beslissings- beslissingen vrijheid + Projectvoortgang ? Aanpak ? Levensduurkosten ¡ñ Ge?ntegreerd ontwikkelen g ¡ñ Investeringen g ¡ñ Doelstellingen formuleren ¡ñ Energiekosten ¡ñ Eisen vastleggen ¡ñ Onderhoud & Beheer ¡ñ Conceptvorming ¡ñ Uitwerken / bewaken 11 ? Wat is de kern van de cleanroom zaak ? ? Hoe kunt u deze scherp(er) krijgen ? ? Met welke ontwikkelingen rekening houden ? ? Conclusies 12
- 7. Aanpak vanuit de Kern Gebouw(en) Concept Functies Schema¡¯s Functionele Processen Proces Logistiek & Technische Installatie Technologie?n Concept(en) Apparatuur Plattegronden Uitgangspunten Bedrijfsstoffen Veiligheid, Milieu, Regelgeving ? Start vanuit de toepassing en het proces ? Ontwikkel van ¡°binnen-naar-buiten¡± ? Ontwerp van ¡°grof-naar-fijn¡± ? Integreer proces, gebouw en installaties 13 Technologie?n & Processen ? Gebruikers ? Functies & Oppervlakten ? Toepassingen ¡ñ Cleanroom ? Werkzaamheden ¡ñ Laboratoria ¡ñ Productie ¡ñ Werkruimten ¡ñ Onderzoek ¡ñ Kantoren ¡ñ Onderhoud ¡ñ Techniek 14
- 8. Apparatuur & Functies Onderzoek Productie Logistiek Apparaat Type Aantal Kenmerken Sputter 5 Au, SiOx, HTc, MgB2, RIE ISO 7 Cleanroom NMR 2 300 MHz, 600 MHz Massaspectrometer 3 Fysisch, (Bio)Chemisch Laboratoria Analyse 5 FIB, SEM, AFM, SSM, XRD, SIMS Chemie 6 Zuurkasten, grinder, oven Laser 6 Ar, He, F2/He, Ne, Kr, Ar/H2, O2 Geconditioneerd Werkruimten Karakterisatie 7 SEM, E-SEM, XPS, SIMS, TEM Preparatie 3 Sputter, Chemie, DoKa Werkplekken Kantoren Basis, gebruikersspecifiek Techniek ? Apparatuur ? Functies ¡ñ Typen ¡ñ (Anti)Relaties ¡ñ Specificaties ¡ñ Specificaties ¡ñ Condities ¡ñ Condities 15 Logistiek & Plattegronden Personen Materialen / Apparatuur Loopbruggen Loopbruggen Entree Entree Ontvangst Ontvangst Niveau 1 Niveau 1 Niveau 0 Niveau 0 Niveau 0 Niveau 0 Opslag Opslag Niveau 0 Niveau 0 Kantoor, Lab Kantoor, Lab Trap/Lift Trap/Lift Niveau 0 Niveau 0 Goederenlift Goederenlift Kantoor, Lab Clean Room Kantoor, Lab Clean Room Niveau 1 Niveau 1 Kleedsluis Kleedsluis Goederensluis Goederensluis Goederensluis Goederensluis Niveau 0 Niveau 0 Niveau 1 Niveau 1 Clean Room Clean Room Clean Room Clean Room Proces Gang Proces Gang Clean Staircase Clean Staircase Niveau 0 Niveau 0 Niveau 1 Niveau 1 Clean Room Clean Room Proces Gebieden Proces Gebieden ? Uitgangspunten ¡ñ Scheiding producten, materialen en mensen ¡ñ Clustering gelijksoortige activiteiten ¡ñ Eenvoudige interactie met ondersteunende functies 16
- 9. Technische Uitgangspunten Bedrijfsstof Eenheid Aangesloten M aximum Gemiddeld (* 0,7) (* 0,5) Parameter Specificatie Cleanroom 4,000 4 000 mm Elektra kVA 1,350 950 680 hoogte Koelwater l/min 1,400 980 700 Verhoogde vloer 600 mm Belasting: 2,500 kg/sqm Afzuiging 18,200 Puntlast: 3,000 kg - Algemeen m3/h - Vuil 22,200 Cleanroom klasse Assemblage : ISO 6 - Totaal 40,400 ProcesLab : ISO 6 - lokaal ISO 5 Werkruimte : ISO 7 - lokaal ISO 6 Demi Water m3/h 10,0 7,0 5,0 Overdruk 15 - 20 Pa Perslucht Nm3/h 2,100 1,480 1,050 Temperatuur 21 ¡À 1¡ãC Perslucht - Nm3/h 200 140 100 Luchtvochtigheid 40 - 60% schoon Geluidniveau 55 dB(A) Vacu¨¹m V ¨¹ N 3/h Nm 250 180 120 Lichtsterkte 750 Lux Stikstof Nm3/h 320 230 160 ESD 106 -108 ? Floor ? Kwantiteiten ? Kwaliteiten ¡ñ Bedrijfsstoffen ¡ñ Ruimtecondities ¡ñ Voorzieningen ¡ñ Bedrijfsstoffen, materialen 17 Cleanroom & Installatie Concepten FFU 2# Filter 1# FFU FFU FFU p concept Filter Filter Filter concept Cleanroom Cleanroom Randapparatuur Trillingsarme fundering FFU 1# Filter 1+ FFU FFU FFU concept Filter Filter Filter concept LAB Cleanroom Cl Cleanroom VC-D Raised floor Fundering / bedrijfsstoffen Trillingsarme fundering ? FFU concept voor flexibiliteit (plattegronden, conditions) ? Filter concept voor lage EM, trillingen en/of geluideisen ? Mix & match strategie biedt optimale ontwerpflexibiliteit 18
- 10. 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- / ontwerpaspecten 20
- 11. ? Wat is de kern van de cleanroom zaak ? ? Hoe kunt u deze scherp(er) krijgen ? ? Met welke ontwikkelingen rekening houden ? ? Conclusies 21 Technologie 10,000 nm Top - down 100 nm Bio-elektronica Biofysica Quantum computing Self assembly 10 nm 1 nm Bottom - up 0.1 nm 1960 2000 2010 2030 22
- 12. Procesapparatuur Handmatig Cassette ¡®70 Enclosure FOUP Front Opening ¡®80 Unified Pod Clean machine ¡®90 ¡®00 ? Automatisering, standardisering & integratie ¡®10 23 ? Cleanrooms Ballroom Tunnel Mini-Environment Enclosure Nano clean ¡®70 ¡®80 BioNano clean ¡®90 90 ISO 3 - 5 ¡®00 ISO 5 - 8 ¡®10 ¡®Nano clean¡¯ ¡®20 ¡®BioNano clean¡¯ 24
- 13. ? Wat is de kern van de cleanroom zaak ? ? Hoe kunt u deze scherp(er) krijgen ? ? Met welke ontwikkelingen rekening houden ? ? Conclusies 25 ? Als u tot de kern bent doorgedrongen en ¡ ? deze hebt vertaald in technische en financi?le uitgangspunten dan ¡ ? heeft u de basis gelegd voor een succesvolle realisatie en operatie van uw cleanroom mits, ¡ 26
- 14. Initiatief Klant / Definitie Check € € € Adviseurs Check Ch k Ontwerp Check Ontwerpers Uitvoering Bouwers Nazorg Klant ? Continue bewaking en toetsing van conceptuele keuzes (kosten, tijd) ? Een cleanroom is slechts een eerste stap naar een ¡®schone¡¯ operatie schone ? Implementatie van effectieve cleanroom procedures: ¡ñ Logistiek ¡ñ Kleding ¡ñ Werkprotocollen ¡ñ Schoonmaakprotocollen ¡ is noodzakelijk om product en cleanroom schoon te houden
- 15. Hartelijk dank voor uw aandacht ! 29