L'humidité est une condition de contrôle environnemental courante dans les salles blanches. La valeur cible d'humidité relative dans la salle blanche pour semi-conducteurs est maintenue entre 30 et 50 %, ce qui permet une marge d'erreur de ± 1 %, comme pour une zone de photolithographie, voire plus faible pour une zone de traitement ultraviolet lointain (DUV). Dans d'autres zones, la marge peut être limitée à ± 5 %.
Parce que l'humidité relative comporte un certain nombre de facteurs qui peuvent contribuer à la performance globale de la salle blanche, notamment :
● croissance bactérienne;
● La gamme de confort que le personnel ressent à température ambiante ;
● Une charge statique apparaît ;
● corrosion des métaux ;
● Condensation de vapeur d’eau ;
● dégradation de la lithographie ;
● Absorption d'eau.
Les bactéries et autres contaminants biologiques (moisissures, virus, champignons, acariens) peuvent se multiplier activement dans les environnements dont l'humidité relative est supérieure à 60 %. Certaines flores peuvent se développer lorsque l'humidité relative dépasse 30 %. Entre 40 et 60 %, les effets des bactéries et des infections respiratoires peuvent être minimisés.
Une humidité relative comprise entre 40 et 60 % est également une plage modérée dans laquelle les humains se sentent bien. Une humidité excessive peut entraîner un sentiment de dépression, tandis qu'une humidité inférieure à 30 % peut provoquer une sensation de sécheresse, des gerçures, des difficultés respiratoires et un malaise émotionnel.
Une humidité élevée réduit en réalité l'accumulation de charges statiques à la surface de la salle blanche – c'est le résultat recherché. Une humidité plus faible favorise l'accumulation de charges et constitue une source potentiellement dangereuse de décharges électrostatiques. Lorsque l'humidité relative dépasse 50 %, la charge statique commence à se dissiper rapidement, mais lorsqu'elle est inférieure à 30 %, elle peut persister longtemps sur l'isolant ou la surface non mise à la terre.
Une humidité relative comprise entre 35 % et 40 % peut constituer un compromis satisfaisant, et les salles blanches pour semi-conducteurs utilisent généralement des contrôles supplémentaires pour limiter l'accumulation de charge statique.
La vitesse de nombreuses réactions chimiques, y compris le processus de corrosion, augmente avec l'humidité relative. Toutes les surfaces exposées à l'air ambiant de la salle blanche se recouvrent rapidement d'au moins une monocouche d'eau. Lorsque ces surfaces sont constituées d'une fine couche métallique réagissant au contact de l'eau, une humidité élevée peut accélérer la réaction. Heureusement, certains métaux, comme l'aluminium, peuvent former un oxyde protecteur avec l'eau et empêcher ainsi toute nouvelle réaction d'oxydation ; en revanche, l'oxyde de cuivre, par exemple, n'est pas protecteur. Dans les environnements très humides, les surfaces en cuivre sont donc plus sensibles à la corrosion.
De plus, dans un environnement à forte humidité relative, la résine photosensible se dilate et se détériore après le cycle de cuisson en raison de l'absorption d'humidité. L'adhérence de la résine photosensible peut également être affectée par une humidité relative élevée ; une humidité relative plus faible (environ 30 %) facilite l'adhérence de la résine photosensible, même sans modificateur polymère.
Le contrôle de l'humidité relative dans une salle blanche pour semi-conducteurs n'est pas arbitraire. Cependant, avec l'évolution des temps, il est préférable de revoir les raisons et les fondements des pratiques courantes et généralement acceptées.
L'humidité n'est peut-être pas particulièrement perceptible pour notre confort humain, mais elle a souvent un impact important sur le processus de production, en particulier lorsque l'humidité est élevée, et l'humidité est souvent le pire contrôle, c'est pourquoi dans le contrôle de la température et de l'humidité de la salle blanche, l'humidité est préférée.
Date de publication : 01/09/2020