Vlažnost je pogost okoljski pogoj pri delovanju čistih prostorov. Ciljna vrednost relativne vlažnosti v čistem prostoru za polprevodnike je nadzorovana v območju od 30 do 50 %, kar omogoča, da je napaka v ozkem območju ±1 %, na primer na fotolitografskem območju – ali celo manjša na območju obdelave v daljnem ultravijoličnem območju (DUV). – Drugod se lahko sprostite v območju ±5 %.
Ker ima relativna vlažnost številne dejavnike, ki lahko prispevajo k splošni učinkovitosti čistega prostora, vključno z:
● rast bakterij;
● Obseg udobja, ki ga osebje občuti pri sobni temperaturi;
● Pojavi se statični naboj;
● korozija kovin;
● Kondenzacija vodne pare;
● degradacija litografije;
● Absorpcija vode.
Bakterije in drugi biološki onesnaževalci (plesen, virusi, glive, pršice) se lahko aktivno razmnožujejo v okoljih z relativno vlažnostjo nad 60 %. Nekatere rastline lahko rastejo, ko relativna vlažnost preseže 30 %. Ko je relativna vlažnost med 40 % in 60 %, se lahko učinki bakterij in okužb dihal zmanjšajo.
Relativna vlažnost v območju od 40 % do 60 % je prav tako zmerno območje, v katerem se ljudje počutijo udobno. Prekomerna vlažnost lahko povzroči depresijo, vlažnost pod 30 % pa lahko povzroči suhost, razpokanost, težave z dihanjem in čustveno nelagodje.
Visoka vlažnost dejansko zmanjša kopičenje statičnega naboja na površini čistega prostora – to je želeni rezultat. Nižja vlažnost je bolj primerna za kopičenje naboja in potencialno škodljiv vir elektrostatične razelektritve. Ko relativna vlažnost preseže 50 %, se statični naboj hitro razprši, ko pa je relativna vlažnost manjša od 30 %, lahko dolgo časa ostane na izolatorju ali neozemljeni površini.
Relativna vlažnost med 35 % in 40 % je lahko zadovoljiv kompromis, čiste sobe za polprevodnike pa običajno uporabljajo dodatne kontrole za omejitev kopičenja statičnega naboja.
Hitrost mnogih kemijskih reakcij, vključno s procesom korozije, se bo povečevala z naraščanjem relativne vlažnosti. Vse površine, ki so izpostavljene zraku, ki obdaja čisto sobo, se hitro prekrijejo z vsaj eno monoslojo vode. Ko so te površine sestavljene iz tanke kovinske prevleke, ki lahko reagira z vodo, lahko visoka vlažnost pospeši reakcijo. Na srečo lahko nekatere kovine, kot je aluminij, z vodo tvorijo zaščitni oksid in preprečijo nadaljnje oksidacijske reakcije; vendar drug primer, kot je bakrov oksid, ni zaščiten, zato so v okoljih z visoko vlažnostjo bakrene površine bolj dovzetne za korozijo.
Poleg tega se v okolju z visoko relativno vlažnostjo fotorezist po ciklu pečenja razširi in strdi zaradi absorpcije vlage. Na oprijem fotorezista lahko negativno vpliva tudi višja relativna vlažnost; nižja relativna vlažnost (približno 30 %) olajša oprijem fotorezista, tudi brez potrebe po polimernem modifikatorju.
Nadzor relativne vlažnosti v čisti sobi za polprevodnike ni arbitraren. Vendar pa je s spreminjanjem časa najbolje pregledati razloge in temelje običajnih, splošno sprejetih praks.
Vlažnost morda ni posebej opazna za naše človeško udobje, vendar ima pogosto velik vpliv na proizvodni proces, zlasti tam, kjer je vlažnost visoka, in je pogosto najslabši nadzor, zato je pri nadzoru temperature in vlažnosti v čistem prostoru prednostna vlažnost.
Čas objave: 1. september 2020