Влажността е често срещано условие за контрол на околната среда при експлоатацията на чисти помещения. Целевата стойност на относителната влажност в чистото помещение за полупроводници се контролира в диапазона от 30 до 50%, което позволява грешката да бъде в тесен диапазон от ±1%, като например фотолитографска зона – или дори по-малка в зоната за обработка на далечния ултравиолетов спектър (DUV). – На други места можете да се отпуснете с точност до ±5%.
Тъй като относителната влажност има редица фактори, които могат да допринесат за цялостната производителност на чистото помещение, включително:
● бактериален растеж;
● Диапазонът на комфорт, който персоналът усеща при стайна температура;
● Появява се статичен заряд;
● корозия на метала;
● Кондензация на водни пари;
● деградация на литографията;
● Абсорбция на вода.
Бактериите и други биологични замърсители (мухъл, вируси, гъбички, акари) могат активно да се размножават в среда с относителна влажност над 60%. Някои видове флора могат да растат, когато относителната влажност надвиши 30%. Когато относителната влажност е между 40% и 60%, ефектите от бактериите и респираторните инфекции могат да бъдат сведени до минимум.
Относителната влажност в диапазона от 40% до 60% също е умерен диапазон, в който хората се чувстват комфортно. Прекомерната влажност може да накара хората да се чувстват депресирани, докато влажността под 30% може да ги накара да се чувстват сухо, напукани, да имат дихателен дискомфорт и емоционален дискомфорт.
Високата влажност всъщност намалява натрупването на статичен заряд върху повърхността на чистото помещение – това е желаният резултат. По-ниската влажност е по-подходяща за натрупване на заряд и потенциално вреден източник на електростатичен разряд. Когато относителната влажност надвиши 50%, статичният заряд започва да се разсейва бързо, но когато относителната влажност е по-малка от 30%, той може да се задържи дълго време върху изолатора или незаземената повърхност.
Относителната влажност между 35% и 40% може да бъде задоволителен компромис, а чистите помещения за полупроводници обикновено използват допълнителни контроли, за да ограничат натрупването на статично електричество.
Скоростта на много химични реакции, включително процеса на корозия, ще се увеличи с увеличаване на относителната влажност. Всички повърхности, изложени на въздуха около чистото помещение, бързо се покриват с поне един монослой вода. Когато тези повърхности са съставени от тънко метално покритие, което може да реагира с вода, високата влажност може да ускори реакцията. За щастие, някои метали, като алуминий, могат да образуват защитен оксид с вода и да предотвратят по-нататъшни окислителни реакции; но друг случай, като меден оксид, не е защитен, така че в среда с висока влажност медните повърхности са по-податливи на корозия.
Освен това, в среда с висока относителна влажност, фоторезистът се разширява и влошава след цикъла на печене поради абсорбирането на влага. Адхезията на фоторезиста може да бъде отрицателно повлияна и от по-висока относителна влажност; по-ниската относителна влажност (около 30%) улеснява адхезията на фоторезиста, дори без да е необходим полимерен модификатор.
Контролирането на относителната влажност в чиста стая за полупроводници не е произволно. Въпреки това, с течение на времето е най-добре да се преразгледат причините и основите на общоприетите практики.
Влажността може да не е особено забележима за човешкия ни комфорт, но често има голямо влияние върху производствения процес, особено когато влажността е висока, а влажността често е най-лошият контрол, поради което при контрола на температурата и влажността в чистите помещения, влажността е за предпочитане.
Време на публикуване: 01 септември 2020 г.