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芯片潔凈室的溫度與濕度

2023-08-26 15:54 作者:芯片智造  | 我要投稿

潔凈空間的溫度和濕度(RH)主要根據(jù)工藝要求來確定,但在滿足工藝要求的情況下,還要考慮舒適感。隨著空氣潔凈度要求的提高,對(duì)溫度和濕度的要求有越來越嚴(yán)格的趨勢(shì)。


溫濕度可造成的危害
由于加工精度越來越精細(xì),所以溫度波動(dòng)范圍越來越小。例如,在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中,要求作為掩模材料的玻璃和硅片的熱膨脹系數(shù)差異越來越小。直徑100um的硅片,溫度升高1度,會(huì)引起0.24um的線膨脹,所以必須有±0.1度的溫差,同時(shí)濕度值一般較低,因?yàn)槿顺龊沽?,產(chǎn)品會(huì)有污染,特別怕鈉的半導(dǎo)體車間,這個(gè)車間溫度不要超過25度。


半導(dǎo)體在溫度系數(shù)和電阻之間具有反比關(guān)系。加熱時(shí),半導(dǎo)體電導(dǎo)增加,電阻降低。最外層的電子與材料化合物的原子核分離。隨著自由電子的增加,電阻相應(yīng)下降。在制造半導(dǎo)體時(shí),將溫度保持在一定范圍內(nèi)至關(guān)重要,這樣成品芯片才能在其應(yīng)用中正常運(yùn)行。高濕度會(huì)導(dǎo)致更多問題。當(dāng)相對(duì)濕度超過55%時(shí),冷卻水管壁會(huì)結(jié)露,在精密器件或電路中會(huì)引起各種事故。當(dāng)相對(duì)濕度為50%時(shí),很容易生銹。
另外,當(dāng)濕度過大時(shí),附著在硅片表面的灰塵會(huì)被化學(xué)吸附在表面而難以去除。相對(duì)濕度越高,附著物越難去除,但當(dāng)相對(duì)濕度低于30%時(shí),由于靜電力的作用,顆粒很容易吸附在表面,大量的半導(dǎo)體器件容易發(fā)生故障。


總結(jié)起來即:靜電荷的積累;細(xì)菌生長;水分凝結(jié);金屬腐蝕;光刻問題。此外, 濕度可能是 潔凈室工作人員出汗的原因。如果潔凈室的環(huán)境太干燥,供應(yīng)包裝或標(biāo)簽上的殘留顆??赡軙?huì)粘在手套(或其他表面)上。低于 30% 的濕度會(huì)給員工帶來很大麻煩,可能會(huì)導(dǎo)致呼吸不適和皮膚破裂。


溫濕度的標(biāo)準(zhǔn):將相對(duì)濕度控制并保持在 40% 至 60% 之間溫度控制在22℃-23℃之間

如何監(jiān)控并調(diào)節(jié)潔凈室的溫濕度

芯片潔凈室的溫濕度通常由專門的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和調(diào)整。這些系統(tǒng)通常包括溫濕度傳感器、數(shù)據(jù)記錄器和環(huán)境控制設(shè)備。溫濕度傳感器:這些傳感器被放置在潔凈室的關(guān)鍵位置,可以實(shí)時(shí)測(cè)量環(huán)境的溫度和濕度。這些傳感器通常使用電阻或電容的變化來測(cè)量溫濕度。例如,某些類型的溫度傳感器使用材料的電阻隨溫度變化的特性來測(cè)量溫度,而濕度傳感器使用材料的電容隨濕度變化的特性來測(cè)量濕度。


數(shù)據(jù)記錄和處理:傳感器收集的數(shù)據(jù)會(huì)被送到數(shù)據(jù)記錄器或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行記錄和處理。這些系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)視環(huán)境參數(shù),并在溫度或濕度超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)發(fā)出警告。環(huán)境控制:如果監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到溫度或濕度超出預(yù)設(shè)范圍,它會(huì)觸發(fā)環(huán)境控制設(shè)備(如空調(diào)、加濕器或除濕器)進(jìn)行調(diào)整,以保持潔凈室的溫濕度在理想的范圍內(nèi)。對(duì)于溫濕度傳感器的選擇,可以遵循下列原則:

高精度,持續(xù)性監(jiān)控,穩(wěn)定性好,具有自動(dòng)報(bào)警與通知功能。

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