Wilgotność jest powszechnym warunkiem kontroli środowiska w działaniu pomieszczeń czystych. Docelowa wartość wilgotności względnej w pomieszczeniu czystym półprzewodników jest kontrolowana w zakresie od 30 do 50%, co pozwala na to, aby błąd mieścił się w wąskim zakresie ±1%, takim jak obszar fotolitograficzny – lub nawet mniejszym w obszarze przetwarzania dalekiego ultrafioletu (DUV). – W innych miejscach można się zrelaksować w zakresie ±5%.
Ponieważ wilgotność względna ma wpływ na szereg czynników, które mogą mieć wpływ na ogólną wydajność pomieszczenia czystego, w tym:
● rozwój bakterii;
● Zakres komfortu, jaki odczuwa personel w temperaturze pokojowej;
● Pojawia się ładunek statyczny;
● korozja metali;
● Kondensacja pary wodnej;
● degradacja litografii;
● Absorpcja wody.
Bakterie i inne zanieczyszczenia biologiczne (pleśnie, wirusy, grzyby, roztocza) mogą aktywnie się rozmnażać w środowiskach o wilgotności względnej powyżej 60%. Niektóre gatunki flory mogą się rozwijać, gdy wilgotność względna przekracza 30%. Gdy wilgotność względna wynosi od 40% do 60%, skutki bakterii i infekcji układu oddechowego można zminimalizować.
Wilgotność względna w zakresie od 40% do 60% jest również umiarkowanym zakresem, w którym ludzie czują się komfortowo. Nadmierna wilgotność może powodować u ludzi depresję, podczas gdy wilgotność poniżej 30% może powodować suchość, spierzchnięcie, dyskomfort oddechowy i dyskomfort emocjonalny.
Wysoka wilgotność faktycznie zmniejsza gromadzenie się ładunku statycznego na powierzchni czystego pomieszczenia – jest to pożądany wynik. Niższa wilgotność jest bardziej odpowiednia do gromadzenia się ładunku i potencjalnie szkodliwego źródła wyładowania elektrostatycznego. Gdy wilgotność względna przekracza 50%, ładunek statyczny zaczyna szybko się rozpraszać, ale gdy wilgotność względna jest mniejsza niż 30%, może utrzymywać się przez długi czas na izolatorze lub nieuziemionej powierzchni.
Wilgotność względna pomiędzy 35% a 40% może okazać się satysfakcjonującym kompromisem, a w czystych pomieszczeniach półprzewodnikowych zazwyczaj stosuje się dodatkowe środki kontroli mające na celu ograniczenie gromadzenia się ładunków elektrostatycznych.
Prędkość wielu reakcji chemicznych, w tym procesu korozji, wzrośnie wraz ze wzrostem wilgotności względnej. Wszystkie powierzchnie wystawione na działanie powietrza otaczającego pomieszczenie czyste są szybko pokrywane co najmniej jedną monowarstwą wody. Gdy powierzchnie te składają się z cienkiej powłoki metalowej, która może reagować z wodą, wysoka wilgotność może przyspieszyć reakcję. Na szczęście niektóre metale, takie jak aluminium, mogą tworzyć ochronny tlenek z wodą i zapobiegać dalszym reakcjom utleniania; ale w innym przypadku, takim jak tlenek miedzi, nie jest ochronny, więc w środowiskach o wysokiej wilgotności powierzchnie miedzi są bardziej podatne na korozję.
Ponadto w środowisku o wysokiej wilgotności względnej fotorezyst rozszerza się i pogarsza po cyklu pieczenia z powodu absorpcji wilgoci. Przyczepność fotorezystu może być również negatywnie dotknięta przez wyższą wilgotność względną; niższa wilgotność względna (około 30%) ułatwia przyczepność fotorezystu, nawet bez konieczności stosowania modyfikatora polimerowego.
Kontrola wilgotności względnej w czystym pomieszczeniu półprzewodnikowym nie jest arbitralna. Jednak wraz ze zmianą czasu najlepiej jest przejrzeć powody i podstawy powszechnych, powszechnie akceptowanych praktyk.
Wilgotność może nie być szczególnie odczuwalna dla ludzkiego komfortu, jednak często ma duży wpływ na proces produkcyjny, zwłaszcza tam, gdzie wilgotność jest wysoka. A wilgotność jest często najgorszą metodą kontroli, dlatego też w kontroli temperatury i wilgotności w pomieszczeniu czystym preferowana jest wilgotność.
Czas publikacji: 01-09-2020