Rakastig er algengt umhverfisstjórnunarskilyrði í rekstri hreinrýma. Markmiðsgildi rakastigs í hálfleiðarahreinrýmum er stýrt á bilinu 30 til 50%, sem gerir það að verkum að skekkjan getur verið innan þröngs bils, ±1%, eins og á ljósritunarsvæði – eða jafnvel minna á svæði með útfjólubláum geislum (DUV). Á öðrum stöðum er hægt að slaka á innan við ±5%.
Þar sem rakastig hefur marga þætti sem geta haft áhrif á heildarafköst hreinrýmisins, þar á meðal:
● bakteríuvöxtur;
● Þægindasvið starfsfólksins við stofuhita;
● Stöðug hleðsla birtist;
● tæring á málmi;
● Þétting vatnsgufu;
● niðurbrot litografíu;
● Vatnsupptaka.
Bakteríur og önnur líffræðileg mengunarefni (mygla, veirur, sveppir, mítlar) geta fjölgað sér í umhverfi með rakastig yfir 60%. Sumar tegundir geta vaxið þegar rakastigið fer yfir 30%. Þegar rakastigið er á milli 40% og 60% er hægt að lágmarka áhrif baktería og öndunarfærasýkinga.
Rakastig á bilinu 40% til 60% er einnig hóflegt bil sem mönnum líður vel á. Of mikill raki getur valdið þunglyndi, en raki undir 30% getur valdið þurrki, sprungnum húð, öndunarerfiðleikum og tilfinningalegum óþægindum.
Mikill raki dregur í raun úr uppsöfnun stöðurafhleðslu á yfirborði hreinrýmisins – þetta er tilætluð niðurstaða. Lægri raki hentar betur fyrir uppsöfnun hleðslu og er hugsanlega skaðleg uppspretta rafstöðuafhleðslu. Þegar rakastigið fer yfir 50% byrjar stöðurafhleðslan að hverfa hratt, en þegar rakastigið er minna en 30% geta þau haldist lengi á einangrunarefninu eða ójarðtengdu yfirborði.
Rakastig á milli 35% og 40% getur verið viðunandi málamiðlun og í hreinherbergjum fyrir hálfleiðara er yfirleitt notast við viðbótarstýringar til að takmarka uppsöfnun stöðurafhleðslu.
Hraði margra efnahvarfa, þar á meðal tæringarferlisins, eykst eftir því sem rakastigið eykst. Öll yfirborð sem verða fyrir áhrifum loftsins í kringum hreina herbergið eru fljótt þakin að minnsta kosti einu lagi af vatni. Þegar þessi yfirborð eru úr þunnu málmhúð sem getur brugðist við vatni getur mikill raki hraðað viðbrögðunum. Sem betur fer geta sumir málmar, eins og ál, myndað verndandi oxíð með vatni og komið í veg fyrir frekari oxunarviðbrögð; en annað tilfelli, eins og koparoxíð, er ekki verndandi, þannig að í umhverfi með mikla raka eru koparyfirborð viðkvæmari fyrir tæringu.
Að auki, í umhverfi með miklum rakastigi, þenst ljósþolið út og verður harðara eftir bökunarferlið vegna rakaupptöku. Hærra rakastig getur einnig haft neikvæð áhrif á viðloðun ljósþolsins; lægra rakastig (um 30%) auðveldar viðloðun ljósþolsins, jafnvel án þess að þörf sé á fjölliðubreytiefni.
Stjórnun á rakastigi í hreinum rýmum fyrir hálfleiðara er ekki handahófskennd. Hins vegar, með tímanum, er best að fara yfir ástæður og undirstöður algengra, almennt viðurkenndra starfshátta.
Rakastig er kannski ekki sérstaklega áberandi fyrir þægindi okkar, en það hefur oft mikil áhrif á framleiðsluferlið, sérstaklega þar sem rakastig er hátt, og rakastig er oft versta stjórnunin, og þess vegna er rakastig æskilegra í hita- og rakastjórnun í hreinrými.
Birtingartími: 1. september 2020