Вологість є поширеною умовою контролю навколишнього середовища в експлуатації чистих приміщень. Цільове значення відносної вологості в чистому приміщенні напівпровідників контролюється в діапазоні від 30 до 50%, що дозволяє похибку бути у вузькому діапазоні ±1%, наприклад, у фотолітографічній зоні, або навіть меншою в зоні обробки далекого ультрафіолету (DUV). В інших місцях можна розслабитися в межах ±5%.
Оскільки відносна вологість повітря має низку факторів, які можуть впливати на загальну продуктивність чистого приміщення, зокрема:
● ріст бактерій;
● Діапазон комфорту, який відчуває персонал за кімнатної температури;
● З'являється статичний заряд;
● корозія металу;
● Конденсація водяної пари;
● деградація літографії;
● Поглинання води.
Бактерії та інші біологічні забруднювачі (цвіль, віруси, грибки, кліщі) можуть активно розмножуватися в середовищі з відносною вологістю вище 60%. Деяка флора може рости, коли відносна вологість перевищує 30%. Коли відносна вологість становить від 40% до 60%, вплив бактерій та респіраторних інфекцій можна мінімізувати.
Відносна вологість у діапазоні від 40% до 60% також є помірним діапазоном, за якого люди почуваються комфортно. Надмірна вологість може викликати у людей пригніченість, тоді як вологість нижче 30% може спричинити сухість, потрісканість, респіраторний дискомфорт та емоційний дискомфорт.
Висока вологість фактично зменшує накопичення статичного заряду на поверхні чистого приміщення – це бажаний результат. Нижча вологість більше підходить для накопичення заряду та є потенційно шкідливим джерелом електростатичного розряду. Коли відносна вологість перевищує 50%, статичний заряд починає швидко розсіюватися, але коли відносна вологість менше 30%, він може довго зберігатися на ізоляторі або незаземленій поверхні.
Відносна вологість від 35% до 40% може бути задовільним компромісом, а в чистих приміщеннях для напівпровідників зазвичай використовуються додаткові засоби контролю для обмеження накопичення статичного заряду.
Швидкість багатьох хімічних реакцій, включаючи процес корозії, зростатиме зі збільшенням відносної вологості. Усі поверхні, що контактують з повітрям навколо чистого приміщення, швидко покриваються принаймні одним моношаром води. Коли ці поверхні складаються з тонкого металевого покриття, яке може реагувати з водою, висока вологість може прискорити реакцію. На щастя, деякі метали, такі як алюміній, можуть утворювати захисний оксид з водою та запобігати подальшим реакціям окислення; але інший випадок, такий як оксид міді, не є захисним, тому в середовищах з високою вологістю мідні поверхні більш схильні до корозії.
Крім того, у середовищі з високою відносною вологістю фоторезист розширюється та ущільнюється після циклу випікання через поглинання вологи. На адгезію фоторезисту також може негативно впливати вища відносна вологість; нижча відносна вологість (близько 30%) полегшує адгезію фоторезисту, навіть без потреби в полімерному модифікаторі.
Контроль відносної вологості в чистій кімнаті напівпровідників не є довільним. Однак, з часом, найкраще переглянути причини та основи поширених, загальноприйнятих практик.
Вологість може бути не особливо помітною для нашого людського комфорту, але вона часто має великий вплив на виробничий процес, особливо там, де вологість висока, а вологість часто є найгіршим контролем, тому при контролі температури та вологості в чистому приміщенні перевага надається вологості.
Час публікації: 01 вересня 2020 р.