Mengapa ruang bersih FAB harus mengontrol kelembaban?

Humidity is a common environmental control condition in the operation of cleanrooms. Kelembaban adalah kondisi kontrol lingkungan umum dalam pengoperasian kamar bersih. The target value of relative humidity in the semiconductor clean room is controlled to be in the range of 30 to 50%, allowing the error to be within a narrow range of ±1%, such as a photolithographic area - or even smaller in the far ultraviolet processing (DUV) area. Nilai target kelembaban relatif di ruang bersih semikonduktor dikendalikan berada dalam kisaran 30 hingga 50%, memungkinkan kesalahan berada dalam kisaran sempit ± 1%, seperti area fotolitografi - atau bahkan lebih kecil di kejauhan. daerah pengolahan ultraviolet (DUV). - In other places, you can relax to within ±5%. - Di tempat lain, Anda dapat bersantai dalam ± 5%.

Karena kelembaban relatif memiliki sejumlah faktor yang dapat berkontribusi pada kinerja keseluruhan kamar yang bersih, termasuk:

● pertumbuhan bakteri;

● Rentang kenyamanan yang dirasakan staf pada suhu kamar;

● Muncul muatan statis;

● korosi logam;

● Kondensasi uap air;

● degradasi litografi;

● penyerapan air.

Bacteria and other biological contaminants (mold, viruses, fungi, mites) can actively multiply in environments with relative humidity above 60%. Bakteri dan kontaminan biologis lainnya (jamur, virus, jamur, tungau) dapat secara aktif berkembang biak di lingkungan dengan kelembaban relatif di atas 60%. Some flora can grow when the relative humidity exceeds 30%. Beberapa flora dapat tumbuh ketika kelembaban relatif melebihi 30%. When the relative humidity is between 40% and 60%, the effects of bacteria and respiratory infections can be minimized. Ketika kelembaban relatif antara 40% dan 60%, efek dari bakteri dan infeksi saluran pernapasan dapat diminimalkan.

Relative humidity in the range of 40% to 60% is also a modest range in which humans feel comfortable. Kelembaban relatif dalam kisaran 40% hingga 60% juga merupakan kisaran sederhana di mana manusia merasa nyaman. Excessive humidity can make people feel depressed, while humidity below 30% can make people feel dry, chapped, respiratory discomfort and emotional discomfort. Kelembaban yang berlebihan dapat membuat orang merasa tertekan, sementara kelembaban di bawah 30% dapat membuat orang merasa kering, pecah-pecah, tidak nyaman pernapasan dan tidak nyaman secara emosional.

High humidity actually reduces the accumulation of static charge on the surface of the clean room - this is the desired result. Kelembaban yang tinggi sebenarnya mengurangi akumulasi muatan statis pada permukaan ruang bersih - ini adalah hasil yang diinginkan. Lower humidity is more suitable for charge accumulation and a potentially damaging source of electrostatic discharge. Kelembaban yang lebih rendah lebih cocok untuk akumulasi muatan dan sumber potensial pelepasan muatan listrik statis. When the relative humidity exceeds 50%, the static charge begins to dissipate rapidly, but when the relative humidity is less than 30%, they can persist for a long time on the insulator or the ungrounded surface. Ketika kelembaban relatif melebihi 50%, muatan statis mulai menghilang dengan cepat, tetapi ketika kelembaban relatif kurang dari 30%, mereka dapat bertahan lama di isolator atau permukaan yang tidak dilapisi.

Kelembaban relatif antara 35% dan 40% dapat menjadi kompromi yang memuaskan, dan ruang semikonduktor biasanya menggunakan kontrol tambahan untuk membatasi akumulasi muatan statis.

The speed of many chemical reactions, including the corrosion process, will increase as the relative humidity increases. Kecepatan banyak reaksi kimia, termasuk proses korosi, akan meningkat dengan meningkatnya kelembaban relatif. All surfaces exposed to the air surrounding the clean room are quickly covered with at least one monolayer of water. Semua permukaan yang terpapar ke udara di sekitar ruang bersih dengan cepat ditutupi dengan setidaknya satu monolayer air. When these surfaces are composed of a thin metal coating that can react with water, high humidity can accelerate the reaction. Ketika permukaan ini terdiri dari lapisan logam tipis yang dapat bereaksi dengan air, kelembaban tinggi dapat mempercepat reaksi. Fortunately, some metals, such as aluminum, can form a protective oxide with water and prevent further oxidation reactions; Untungnya, beberapa logam, seperti aluminium, dapat membentuk oksida pelindung dengan air dan mencegah reaksi oksidasi lebih lanjut; but another case, such as copper oxide, is not protective, so In high humidity environments, copper surfaces are more susceptible to corrosion. tetapi kasus lain, seperti tembaga oksida, tidak protektif, sehingga di lingkungan dengan kelembaban tinggi, permukaan tembaga lebih rentan terhadap korosi.

In addition, in a high relative humidity environment, the photoresist is expanded and aggravated after the baking cycle due to the absorption of moisture. Selain itu, dalam lingkungan kelembaban relatif tinggi, photoresist diperluas dan diperburuk setelah siklus pembakaran karena penyerapan kelembaban. Photoresist adhesion can also be negatively affected by higher relative humidity; Adhesi photoresist juga dapat dipengaruhi secara negatif oleh kelembaban relatif yang lebih tinggi; lower relative humidity (about 30%) makes photoresist adhesion easier, even without the need for a polymeric modifier. kelembaban relatif yang lebih rendah (sekitar 30%) membuat adhesi fotoresis lebih mudah, bahkan tanpa perlu pengubah polimer.

Controlling relative humidity in a semiconductor clean room is not arbitrary. Mengontrol kelembaban relatif di ruang bersih semikonduktor tidak sewenang-wenang. However, as time changes, it is best to review the reasons and foundations of common, generally accepted practices. Namun, seiring dengan perubahan waktu, yang terbaik adalah meninjau alasan dan dasar dari praktik umum yang diterima secara umum.

Kelembaban mungkin tidak terlalu terasa bagi kenyamanan manusia kita, tetapi sering memiliki dampak besar pada proses produksi, terutama di mana kelembaban tinggi, dan kelembaban sering merupakan kontrol terburuk, itulah sebabnya dalam kontrol suhu dan kelembaban ruang bersih , kelembaban lebih disukai.