A humidade é unha condición de control ambiental común no funcionamento das salas limpas. O valor obxectivo da humidade relativa na sala limpa de semicondutores contrólase para que estea no rango de 30 a 50 %, o que permite que o erro estea dentro dun rango estreito de ±1 %, como unha área fotolitográfica, ou incluso menor na área de procesamento ultravioleta afastado (DUV). Noutros lugares, pódese relaxar dentro de ±5 %.
Dado que a humidade relativa ten unha serie de factores que poden contribuír ao rendemento xeral da sala limpa, incluíndo:
● crecemento bacteriano;
● O rango de confort que sente o persoal á temperatura ambiente;
● Aparece carga estática;
● corrosión metais;
● Condensación de vapor de auga;
● degradación da litografía;
● Absorción de auga.
As bacterias e outros contaminantes biolóxicos (mofo, virus, fungos, ácaros) poden multiplicarse activamente en ambientes con humidade relativa superior ao 60 %. Algunha flora pode crecer cando a humidade relativa supera o 30 %. Cando a humidade relativa está entre o 40 % e o 60 %, pódense minimizar os efectos das bacterias e as infeccións respiratorias.
Unha humidade relativa no rango de entre o 40 % e o 60 % tamén é un rango modesto no que os humanos se senten cómodos. Un exceso de humidade pode facer que as persoas se sintan deprimidas, mentres que unha humidade inferior ao 30 % pode facer que as persoas se sintan secas, gretadas, con molestias respiratorias e emocionais.
A alta humidade reduce a acumulación de carga estática na superficie da sala limpa, o que resulta desexado. Unha humidade máis baixa é máis axeitada para a acumulación de carga e unha fonte potencialmente prexudicial de descarga electrostática. Cando a humidade relativa supera o 50 %, a carga estática comeza a disiparse rapidamente, pero cando a humidade relativa é inferior ao 30 %, pode persistir durante moito tempo no illante ou na superficie sen conexión a terra.
Unha humidade relativa entre o 35 % e o 40 % pode ser un compromiso satisfactorio e as salas limpas de semicondutores adoitan empregar controis adicionais para limitar a acumulación de carga estática.
A velocidade de moitas reaccións químicas, incluído o proceso de corrosión, aumentará a medida que aumente a humidade relativa. Todas as superficies expostas ao aire que rodea a sala limpa cóbrense rapidamente con polo menos unha monocapa de auga. Cando estas superficies están compostas por unha fina capa metálica que pode reaccionar coa auga, a alta humidade pode acelerar a reacción. Afortunadamente, algúns metais, como o aluminio, poden formar un óxido protector coa auga e evitar futuras reaccións de oxidación; pero noutro caso, como o óxido de cobre, non é protector, polo que en ambientes de alta humidade, as superficies de cobre son máis susceptibles á corrosión.
Ademais, nun ambiente con alta humidade relativa, a fotorresina expándese e agrávase despois do ciclo de cocción debido á absorción de humidade. A adhesión da fotorresina tamén pode verse afectada negativamente por unha maior humidade relativa; unha humidade relativa máis baixa (arredor do 30 %) facilita a adhesión da fotorresina, mesmo sen necesidade dun modificador polimérico.
Controlar a humidade relativa nunha sala limpa de semicondutores non é arbitrario. Non obstante, a medida que o tempo cambia, é mellor revisar as razóns e os fundamentos das prácticas comúns e xeralmente aceptadas.
A humidade pode non ser particularmente perceptible para o noso confort humano, pero a miúdo ten un grande impacto no proceso de produción, especialmente onde a humidade é alta, e a humidade adoita ser o peor control, polo que no control de temperatura e humidade da sala limpa, prefírese a humidade.
Data de publicación: 01-09-2020