Влажность является общим условием контроля окружающей среды при работе чистых помещений. Целевое значение относительной влажности в чистом помещении для полупроводников контролируется в диапазоне от 30 до 50%, что позволяет ошибке находиться в узком диапазоне ±1%, например, в области фотолитографии, или даже меньше в области обработки в дальнем ультрафиолете (DUV). – В других местах вы можете расслабиться в пределах ±5%.
Поскольку относительная влажность имеет ряд факторов, которые могут влиять на общую эффективность чистого помещения, в том числе:
● рост бактерий;
● Уровень комфорта, который ощущает персонал при комнатной температуре;
● Появляется статический заряд;
● коррозия металлов;
● Конденсация водяного пара;
● деградация литографии;
● Водопоглощение.
Бактерии и другие биологические загрязнители (плесень, вирусы, грибки, клещи) могут активно размножаться в средах с относительной влажностью выше 60%. Некоторая флора может расти, когда относительная влажность превышает 30%. Когда относительная влажность составляет от 40% до 60%, воздействие бактерий и респираторных инфекций может быть сведено к минимуму.
Относительная влажность в диапазоне от 40% до 60% также является умеренным диапазоном, в котором люди чувствуют себя комфортно. Избыточная влажность может вызывать у людей депрессию, в то время как влажность ниже 30% может вызывать у людей сухость, потрескавшуюся кожу, респираторный дискомфорт и эмоциональный дискомфорт.
Высокая влажность фактически снижает накопление статического заряда на поверхности чистого помещения – это и есть желаемый результат. Более низкая влажность больше подходит для накопления заряда и является потенциально опасным источником электростатического разряда. Когда относительная влажность превышает 50%, статический заряд начинает быстро рассеиваться, но когда относительная влажность составляет менее 30%, он может сохраняться в течение длительного времени на изоляторе или незаземленной поверхности.
Относительная влажность от 35% до 40% может быть приемлемым компромиссом, и в чистых помещениях для полупроводникового производства обычно используются дополнительные средства контроля для ограничения накопления статического заряда.
Скорость многих химических реакций, включая процесс коррозии, будет увеличиваться по мере увеличения относительной влажности. Все поверхности, подвергающиеся воздействию воздуха, окружающего чистое помещение, быстро покрываются по крайней мере одним монослоем воды. Когда эти поверхности состоят из тонкого металлического покрытия, способного реагировать с водой, высокая влажность может ускорить реакцию. К счастью, некоторые металлы, такие как алюминий, могут образовывать защитный оксид с водой и предотвращать дальнейшие реакции окисления; но другой случай, такой как оксид меди, не является защитным, поэтому в условиях высокой влажности медные поверхности более подвержены коррозии.
Кроме того, в среде с высокой относительной влажностью фоторезист расширяется и ухудшается после цикла запекания из-за поглощения влаги. На адгезию фоторезиста также может отрицательно влиять более высокая относительная влажность; более низкая относительная влажность (около 30%) облегчает адгезию фоторезиста, даже без необходимости использования полимерного модификатора.
Контроль относительной влажности в чистой комнате полупроводников не является произвольным. Однако, поскольку время меняется, лучше всего пересмотреть причины и основы общих, общепринятых практик.
Влажность может не иметь особого значения для комфорта человека, но она часто оказывает большое влияние на производственный процесс, особенно там, где влажность высокая, а влажность часто является наихудшим средством контроля, поэтому при контроле температуры и влажности в чистом помещении предпочтение отдается влажности.
Время публикации: 01.09.2020