Vlhkosť je bežnou podmienkou kontroly prostredia v prevádzke čistých priestorov. Cieľová hodnota relatívnej vlhkosti v čistej miestnosti pre polovodiče je regulovaná v rozsahu 30 až 50 %, čo umožňuje, aby chyba bola v úzkom rozsahu ±1 %, ako napríklad vo fotolitografickej oblasti – alebo ešte menšia v oblasti spracovania v ďalekom ultrafialovom žiarení (DUV). – Na iných miestach sa môžete uvoľniť s presnosťou na ±5 %.
Pretože relatívna vlhkosť má množstvo faktorov, ktoré môžu prispieť k celkovému výkonu čistej miestnosti, vrátane:
● rast baktérií;
● Rozsah pohodlia, ktoré personál pociťuje pri izbovej teplote;
● Objavuje sa statický náboj;
● korózia kovov;
● Kondenzácia vodnej pary;
● degradácia litografie;
● Absorpcia vody.
Baktérie a iné biologické kontaminanty (plesne, vírusy, huby, roztoče) sa môžu aktívne množiť v prostredí s relatívnou vlhkosťou nad 60 %. Niektoré druhy flóry môžu rásť, keď relatívna vlhkosť presiahne 30 %. Keď je relatívna vlhkosť medzi 40 % a 60 %, možno minimalizovať účinky baktérií a respiračných infekcií.
Relatívna vlhkosť v rozmedzí 40 % až 60 % je tiež miernym rozmedzím, v ktorom sa ľudia cítia pohodlne. Nadmerná vlhkosť môže u ľudí vyvolať depresiu, zatiaľ čo vlhkosť pod 30 % môže spôsobiť pocit sucha, popraskania, dýchacie ťažkosti a emocionálne nepohodlie.
Vysoká vlhkosť v skutočnosti znižuje hromadenie statického náboja na povrchu čistej miestnosti – to je požadovaný výsledok. Nižšia vlhkosť je vhodnejšia na hromadenie náboja a potenciálne škodlivý zdroj elektrostatického výboja. Keď relatívna vlhkosť prekročí 50 %, statický náboj sa začne rýchlo rozptyľovať, ale keď je relatívna vlhkosť nižšia ako 30 %, môže na izolátore alebo neuzemnenom povrchu pretrvávať dlhý čas.
Relatívna vlhkosť medzi 35 % a 40 % môže byť uspokojivým kompromisom a čisté priestory pre polovodiče zvyčajne používajú dodatočné kontroly na obmedzenie hromadenia statického náboja.
Rýchlosť mnohých chemických reakcií vrátane procesu korózie sa zvyšuje so zvyšujúcou sa relatívnou vlhkosťou. Všetky povrchy vystavené vzduchu obklopujúcemu čistú miestnosť sú rýchlo pokryté aspoň jednou monovrstvou vody. Ak sú tieto povrchy zložené z tenkého kovového povlaku, ktorý môže reagovať s vodou, vysoká vlhkosť môže reakciu urýchliť. Našťastie niektoré kovy, ako napríklad hliník, môžu s vodou tvoriť ochranný oxid a zabrániť ďalším oxidačným reakciám; iný prípad, ako napríklad oxid medi, však nie je ochranný, takže v prostredí s vysokou vlhkosťou sú medené povrchy náchylnejšie na koróziu.
Okrem toho sa v prostredí s vysokou relatívnou vlhkosťou fotorezist po vypaľovacom cykle rozpína a stvrdne v dôsledku absorpcie vlhkosti. Adhézia fotorezistu môže byť tiež negatívne ovplyvnená vyššou relatívnou vlhkosťou; nižšia relatívna vlhkosť (približne 30 %) uľahčuje adhéziu fotorezistu, a to aj bez potreby polymérneho modifikátora.
Riadenie relatívnej vlhkosti v čistej miestnosti s polovodičmi nie je ľubovoľné. S meniacich sa časoch je však najlepšie preskúmať dôvody a základy bežných, všeobecne akceptovaných postupov.
Vlhkosť nemusí byť pre naše ľudské pohodlie obzvlášť citeľná, ale často má veľký vplyv na výrobný proces, najmä tam, kde je vlhkosť vysoká a vlhkosť je často najhoršou kontrolou, a preto sa pri regulácii teploty a vlhkosti v čistej miestnosti uprednostňuje vlhkosť.
Čas uverejnenia: 1. septembra 2020