Der Zielwert der relativen Luftfeuchtigkeit in einem Halbleiter-Reinraum (FAB)

Der Zielwert der relativen Luftfeuchtigkeit in einem Halbleiter-Reinraum (FAB) liegt bei etwa 30 bis 50 %, wobei eine geringe Fehlerspanne von ±1 % möglich ist, beispielsweise im Lithografiebereich – oder sogar noch weniger im Fern-Ultraviolett-Verarbeitungsbereich (DUV), während sie andernorts auf ±5 % gesenkt werden kann.
Weil die relative Luftfeuchtigkeit von einer Reihe von Faktoren abhängt, die die Gesamtleistung von Reinräumen beeinträchtigen können, darunter:
1. Bakterienwachstum;
2. Komfortbereich der Raumtemperatur für das Personal;
3. Es tritt elektrostatische Aufladung auf;
4. Metallkorrosion;
5. Wasserdampfkondensation;
6. Verschlechterung der Lithografie;
7. Wasseraufnahme.

Bakterien und andere biologische Schadstoffe (Schimmel, Viren, Pilze, Milben) können in Umgebungen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 60 % gedeihen. Einige Bakteriengemeinschaften können bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 30 % wachsen. Das Unternehmen ist der Ansicht, dass die Luftfeuchtigkeit im Bereich von 40 bis 60 % kontrolliert werden sollte, um die Auswirkungen von Bakterien und Atemwegsinfektionen zu minimieren.

Eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 40 % und 60 % ist ebenfalls ein angenehmer Bereich für den Menschen. Zu viel Luftfeuchtigkeit kann zu einem stickigen Gefühl führen, während eine Luftfeuchtigkeit unter 30 % zu Trockenheit, rissiger Haut, Atembeschwerden und emotionalem Unwohlsein führen kann.

Die hohe Luftfeuchtigkeit reduziert tatsächlich die Ansammlung elektrostatischer Ladungen auf der Reinraumoberfläche – ein erwünschtes Ergebnis. Niedrige Luftfeuchtigkeit begünstigt die Ladungsansammlung und stellt eine potenziell schädliche Quelle elektrostatischer Entladung dar. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 50 % beginnen sich die elektrostatischen Ladungen schnell aufzulösen. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von unter 30 % können sie jedoch auf einem Isolator oder einer ungeerdeten Oberfläche lange bestehen bleiben.

Eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 35 % und 40 % kann als zufriedenstellender Kompromiss verwendet werden, und in Halbleiter-Reinräumen werden im Allgemeinen zusätzliche Kontrollen verwendet, um die Ansammlung elektrostatischer Ladungen zu begrenzen.

Die Geschwindigkeit vieler chemischer Reaktionen, einschließlich Korrosionsprozesse, nimmt mit zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit zu. Alle Oberflächen, die der Luft im Reinraum ausgesetzt sind, reagieren schnell.