Η υγρασία είναι μια συνήθης συνθήκη ελέγχου του περιβάλλοντος στη λειτουργία των καθαρών δωματίων. Η τιμή-στόχος της σχετικής υγρασίας στον καθαρό χώρο ημιαγωγών ελέγχεται ώστε να κυμαίνεται από 30 έως 50%, επιτρέποντας στο σφάλμα να κυμαίνεται εντός ενός στενού εύρους ±1%, όπως σε μια φωτολιθογραφική περιοχή - ή ακόμα μικρότερο στην περιοχή επεξεργασίας άπω υπεριώδους ακτινοβολίας (DUV). - Σε άλλα μέρη, μπορείτε να περιορίσετε την τιμή στο ±5%.
Επειδή η σχετική υγρασία έχει διάφορους παράγοντες που μπορούν να συμβάλουν στη συνολική απόδοση του καθαρού δωματίου, όπως:
● βακτηριακή ανάπτυξη;
● Το εύρος της άνεσης που αισθάνεται το προσωπικό σε θερμοκρασία δωματίου.
● Εμφανίζεται στατικό φορτίο.
● διάβρωση μετάλλων;
● Συμπύκνωση υδρατμών;
● υποβάθμιση της λιθογραφίας;
● Απορρόφηση νερού.
Τα βακτήρια και άλλοι βιολογικοί ρύποι (μούχλα, ιοί, μύκητες, ακάρεα) μπορούν να πολλαπλασιαστούν ενεργά σε περιβάλλοντα με σχετική υγρασία άνω του 60%. Κάποια χλωρίδα μπορεί να αναπτυχθεί όταν η σχετική υγρασία υπερβαίνει το 30%. Όταν η σχετική υγρασία είναι μεταξύ 40% και 60%, οι επιπτώσεις των βακτηρίων και των αναπνευστικών λοιμώξεων μπορούν να ελαχιστοποιηθούν.
Η σχετική υγρασία στην περιοχή από 40% έως 60% είναι επίσης ένα μέτριο εύρος στο οποίο οι άνθρωποι αισθάνονται άνετα. Η υπερβολική υγρασία μπορεί να προκαλέσει κατάθλιψη, ενώ η υγρασία κάτω από 30% μπορεί να προκαλέσει ξηρότητα, σκάσιμο, αναπνευστική δυσφορία και συναισθηματική δυσφορία.
Η υψηλή υγρασία μειώνει στην πραγματικότητα τη συσσώρευση στατικού φορτίου στην επιφάνεια του καθαρού δωματίου – αυτό είναι το επιθυμητό αποτέλεσμα. Η χαμηλότερη υγρασία είναι πιο κατάλληλη για συσσώρευση φορτίου και αποτελεί δυνητικά επιβλαβή πηγή ηλεκτροστατικής εκκένωσης. Όταν η σχετική υγρασία υπερβαίνει το 50%, το στατικό φορτίο αρχίζει να διαχέεται γρήγορα, αλλά όταν η σχετική υγρασία είναι μικρότερη από 30%, μπορεί να παραμείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα στον μονωτή ή στην μη γειωμένη επιφάνεια.
Η σχετική υγρασία μεταξύ 35% και 40% μπορεί να αποτελέσει ικανοποιητικό συμβιβασμό και οι καθαροί χώροι ημιαγωγών συνήθως χρησιμοποιούν πρόσθετα χειριστήρια για να περιορίσουν τη συσσώρευση στατικού φορτίου.
Η ταχύτητα πολλών χημικών αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένης της διαδικασίας διάβρωσης, θα αυξηθεί καθώς αυξάνεται η σχετική υγρασία. Όλες οι επιφάνειες που εκτίθενται στον αέρα που περιβάλλει το καθαρό δωμάτιο καλύπτονται γρήγορα με τουλάχιστον μία μονοστρωματική στρώση νερού. Όταν αυτές οι επιφάνειες αποτελούνται από μια λεπτή μεταλλική επίστρωση που μπορεί να αντιδράσει με το νερό, η υψηλή υγρασία μπορεί να επιταχύνει την αντίδραση. Ευτυχώς, ορισμένα μέταλλα, όπως το αλουμίνιο, μπορούν να σχηματίσουν ένα προστατευτικό οξείδιο με το νερό και να αποτρέψουν περαιτέρω αντιδράσεις οξείδωσης. Αλλά μια άλλη περίπτωση, όπως το οξείδιο του χαλκού, δεν είναι προστατευτική, επομένως σε περιβάλλοντα με υψηλή υγρασία, οι επιφάνειες χαλκού είναι πιο ευάλωτες στη διάβρωση.
Επιπλέον, σε περιβάλλον υψηλής σχετικής υγρασίας, το φωτοευαίσθητο υλικό διαστέλλεται και επιδεινώνεται μετά τον κύκλο ψησίματος λόγω της απορρόφησης υγρασίας. Η πρόσφυση του φωτοευαίσθητου υλικού μπορεί επίσης να επηρεαστεί αρνητικά από την υψηλότερη σχετική υγρασία. Η χαμηλότερη σχετική υγρασία (περίπου 30%) διευκολύνει την πρόσφυση του φωτοευαίσθητου υλικού, ακόμη και χωρίς την ανάγκη για πολυμερικό τροποποιητή.
Ο έλεγχος της σχετικής υγρασίας σε ένα καθαρό δωμάτιο ημιαγωγών δεν είναι αυθαίρετος. Ωστόσο, καθώς ο χρόνος αλλάζει, είναι καλύτερο να επανεξεταστούν οι λόγοι και τα θεμέλια των κοινών, γενικά αποδεκτών πρακτικών.
Η υγρασία μπορεί να μην είναι ιδιαίτερα αισθητή για την ανθρώπινη άνεση, αλλά συχνά έχει μεγάλο αντίκτυπο στη διαδικασία παραγωγής, ειδικά όταν η υγρασία είναι υψηλή και η υγρασία είναι συχνά ο χειρότερος έλεγχος, γι' αυτό και στον έλεγχο της θερμοκρασίας και της υγρασίας του καθαρού δωματίου, προτιμάται η υγρασία.
Ώρα δημοσίευσης: 01 Σεπτεμβρίου 2020