Kosteus on yleinen ympäristön säätöehto puhdastilojen toiminnassa. Puolijohdepuhdastilan suhteellisen kosteuden tavoitearvo säädetään 30–50 prosentin välille, jolloin virhe voi olla kapealla ±1 prosentin alueella, kuten fotolitografisella alueella – tai jopa pienemmällä kaukoultraviolettikäsittelyn (DUV) alueella. – Muissa paikoissa voit olla joustava ±5 prosentin tarkkuudella.
Koska suhteelliseen kosteuteen vaikuttaa useita tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa puhdastilan yleiseen suorituskykyyn, mukaan lukien:
● bakteerien kasvu;
● Henkilökunnan huoneenlämmössä kokeman mukavuuden laajuus;
● Staattinen sähkövaraus ilmestyy;
● metallin korroosio;
● Vesihöyryn tiivistyminen;
● litografian heikkeneminen;
● Veden imeytyminen.
Bakteerit ja muut biologiset epäpuhtaudet (home, virukset, sienet, punkit) voivat lisääntyä aktiivisesti ympäristöissä, joiden suhteellinen kosteus on yli 60 %. Jotkin kasvit voivat kasvaa, kun suhteellinen kosteus ylittää 30 %. Kun suhteellinen kosteus on 40–60 %, bakteerien ja hengitystieinfektioiden vaikutukset voidaan minimoida.
Suhteellinen kosteus 40–60 prosentin välillä on myös kohtuullinen alue, jolla ihmiset tuntevat olonsa mukavaksi. Liiallinen kosteus voi aiheuttaa ihmisille masentuneisuutta, kun taas alle 30 prosentin kosteus voi aiheuttaa ihmisille kuivuutta, rohtumista, hengitysvaikeuksia ja emotionaalista ahdistusta.
Korkea ilmankosteus itse asiassa vähentää staattisen varauksen kertymistä puhdastilan pinnalle – tämä on haluttu tulos. Alhaisempi ilmankosteus on suotuisampi varauksen kertymiselle ja voi olla haitallinen staattisen sähkön purkauksen lähde. Kun suhteellinen kosteus ylittää 50 %, staattinen varaus alkaa haihtua nopeasti, mutta kun suhteellinen kosteus on alle 30 %, se voi säilyä pitkään eristeessä tai maadoittamattomalla pinnalla.
Suhteellinen kosteus 35–40 % voi olla tyydyttävä kompromissi, ja puolijohdepuhdastiloissa käytetään tyypillisesti lisäsäätöjä staattisen varauksen kertymisen rajoittamiseksi.
Monien kemiallisten reaktioiden, mukaan lukien korroosioprosessin, nopeus kasvaa suhteellisen kosteuden kasvaessa. Kaikki puhdastilan ympäröivälle ilmalle altistuvat pinnat peittyvät nopeasti vähintään yhdellä vesikerroksella. Kun nämä pinnat koostuvat ohuesta metallipinnoitteesta, joka voi reagoida veden kanssa, korkea kosteus voi kiihdyttää reaktiota. Onneksi jotkut metallit, kuten alumiini, voivat muodostaa suojaavan oksidin veden kanssa ja estää lisähapettumisreaktiot; mutta toisessa tapauksessa, kuten kuparioksidi, se ei ole suojaava, joten korkeassa kosteudessa kuparipinnat ovat alttiimpia korroosiolle.
Lisäksi korkeassa suhteellisen kosteudessa fotoresisti laajenee ja pahenee paistosyklin jälkeen kosteuden imeytymisen vuoksi. Korkeampi suhteellinen kosteus voi myös vaikuttaa negatiivisesti fotoresistin tarttumiseen; alhaisempi suhteellinen kosteus (noin 30 %) helpottaa fotoresistin tarttumista, jopa ilman polymeeristä modifiointiainetta.
Puolijohdepuhdashuoneen suhteellisen kosteuden säätäminen ei ole mielivaltaista. Ajan kuluessa on kuitenkin parasta tarkastella yleisten, yleisesti hyväksyttyjen käytäntöjen syitä ja perusteita.
Kosteus ei ehkä ole erityisen huomattavaa ihmisen viihtyvyyden kannalta, mutta sillä on usein suuri vaikutus tuotantoprosessiin, erityisesti korkean ilmankosteuden alueilla, ja kosteus on usein huonoin säätökeino. Siksi puhdastilan lämpötilan ja kosteuden hallinnassa kosteus on ensisijainen vaihtoehto.
Julkaisun aika: 1. syyskuuta 2020