La humedad es una condición de control ambiental común en el funcionamiento de las salas blancas. El valor objetivo de humedad relativa en la sala blanca de semiconductores se controla entre el 30 % y el 50 %, lo que permite un margen de error de ±1 %, como en el área fotolitográfica, o incluso menor en el área de procesamiento ultravioleta lejano (DUV). En otros entornos, el margen de error puede ser de ±5 %.
Debido a que la humedad relativa tiene una serie de factores que pueden contribuir al rendimiento general de la sala limpia, entre ellos:
● crecimiento bacteriano;
● El rango de confort que el personal siente a temperatura ambiente;
● Aparece carga estática;
● corrosión del metal;
● Condensación de vapor de agua;
● degradación de la litografía;
● Absorción de agua.
Las bacterias y otros contaminantes biológicos (moho, virus, hongos, ácaros) pueden multiplicarse activamente en ambientes con una humedad relativa superior al 60 %. Algunas especies de flora pueden crecer cuando la humedad relativa supera el 30 %. Cuando la humedad relativa se sitúa entre el 40 % y el 60 %, se pueden minimizar los efectos de las bacterias y las infecciones respiratorias.
Una humedad relativa del 40% al 60% también es un rango moderado en el que las personas se sienten cómodas. Una humedad excesiva puede causar depresión, mientras que una humedad inferior al 30% puede causar sequedad, grietas, molestias respiratorias y malestar emocional.
Una humedad alta reduce la acumulación de carga estática en la superficie de la sala limpia; este es el resultado deseado. Una humedad más baja favorece la acumulación de carga y constituye una fuente potencialmente dañina de descargas electrostáticas. Cuando la humedad relativa supera el 50 %, la carga estática comienza a disiparse rápidamente, pero cuando es inferior al 30 %, puede persistir durante mucho tiempo en el aislante o en la superficie sin conexión a tierra.
Una humedad relativa entre el 35% y el 40% puede ser un compromiso satisfactorio y las salas blancas de semiconductores normalmente utilizan controles adicionales para limitar la acumulación de carga estática.
La velocidad de muchas reacciones químicas, incluyendo el proceso de corrosión, aumentará con el aumento de la humedad relativa. Todas las superficies expuestas al aire que rodea la sala limpia se cubren rápidamente con al menos una monocapa de agua. Cuando estas superficies están compuestas por una fina capa metálica que puede reaccionar con el agua, la alta humedad puede acelerar la reacción. Afortunadamente, algunos metales, como el aluminio, pueden formar un óxido protector con el agua y prevenir posteriores reacciones de oxidación; sin embargo, otros, como el óxido de cobre, no son protectores, por lo que en ambientes con alta humedad, las superficies de cobre son más susceptibles a la corrosión.
Además, en un entorno de alta humedad relativa, la fotorresistencia se expande y se deteriora después del ciclo de horneado debido a la absorción de humedad. La adhesión de la fotorresistencia también puede verse afectada negativamente por una humedad relativa más alta; una humedad relativa más baja (aproximadamente un 30 %) facilita la adhesión de la fotorresistencia, incluso sin necesidad de un modificador polimérico.
El control de la humedad relativa en una sala limpia de semiconductores no es arbitrario. Sin embargo, con el paso del tiempo, conviene revisar las razones y fundamentos de las prácticas comunes y generalmente aceptadas.
La humedad puede no ser particularmente perceptible para nuestra comodidad humana, pero a menudo tiene un gran impacto en el proceso de producción, especialmente donde la humedad es alta, y la humedad es a menudo el peor control, por lo que en el control de temperatura y humedad de la sala limpia, se prefiere la humedad.
Hora de publicación: 01-sep-2020