Типичные требования к измерению микропримесей при производстве полупроводников

Требования к предотвращению загрязнения просты: кислород или вода не должны присутствовать в газах, используемых в критических процессах, таких как химическое осаждение в газовой фазе или плазменное травление.

Любой анализатор или датчик, выбранный для воды или кислорода, должен иметь уровень обнаружения ниже ppb (LDL). Измерения должны проводиться вблизи точки использования, чтобы уменьшить вероятность утечки после измерения, хотя качество газа также может быть проверено после хранения.

Методы управления кислородом, используемые при производстве полупроводников

Обычно оксид циркония и электрохимические датчики используются для измерения количества кислорода в этих приложениях.

Вариант электрохимической датчики кислорода - это ток / частица или батарея Герцгеймера. Преимуществом этих продуктов является низкий порог обнаружения 100 ppt (LDL), который занимает небольшую площадь и легко устанавливается вблизи каждой точки использования. Обе технологии очень надежны и быстро реагируют от низких до высоких. Датчики, используемые экономически эффективными электрохимическими анализаторами, истощаются и должны быть заменены в течение 12 - 18 месяцев в зависимости от применения их измерений и газа. Однако замена датчиков очень проста, не требует специальных знаний и обычно включается в обычные планы. Аккумуляторы Hercher не нуждаются в замене, но электролит необходимо заполнять каждые несколько недель.

Для многих клиентов регулярная проверка контрольного оборудования является стандартным ежедневным порядком качества, который будет применяться независимо от используемого оборудования. Тем не менее, некоторые могут подумать, что это увеличивает затраты на техническое обслуживание.

Преимущество кислородной сенсорной технологии оксида циркония заключается в быстром реагировании на изменяющиеся условия, будь то от низкого до высокого или от высокого до низкого, а также датчики длительного пользования. В отличие от электрохимических датчиков, воздействие воздуха не потребляет датчики оксида циркония.

Основным недостатком является относительно высокий нижний предел обнаружения (около 0,01 ppm O2), что делает их непригодными для некоторых применений. Из - за высокой температуры датчика любой углеводород реагирует с кислородом на датчике и дает неправильные низкие показания.

Методы контроля влажности, используемые при производстве полупроводников

Методы измерения микровлаги в производстве полупроводников обычно бывают трех типов:

Спектр затухания полости (CRDS) благодаря использованию технологии оптических датчиков обеспечивает точные, стабильные и быстрые измерения. В зависимости от измеренного газа нижний предел обнаружения прибора снижается до 0,1 ppb. Из - за относительно высокой стоимости они используются главным образом в центральных точках распределения. В случае загрязнения техническое обслуживание может быть тяжелым и дорогостоящим.

Микропалансировка кварцевых кристаллов (QCM). Хотя это не так быстро, как CRDS, нижний предел обнаружения этих анализаторов составляет 0,05 ppmV и обеспечивает надежные долгосрочные измерения и автоматическую калибровку. Из - за размера корпуса анализатора, несмотря на значительные преимущества с точки зрения затрат по сравнению с оптическими технологиями, эти анализаторы, как правило, будут установлены в центральных местах, таких как газораспределение. Многие модели предлагают очень хорошее соотношение стоимости жизни и длительный период обслуживания.

Керамический импедансный датчик точки росы. Обладая высокой рентабельностью и небольшой частью других технических затрат, датчики могут измерять до 1 ppbV, а также небольшие и простые в установке в точке использования. Для обеспечения последовательности измерений необходимо ежегодно проводить повторную калибровку. Однако это может быть сделано пользователем или в сочетании с другим обычным обслуживанием в системе. Когда пользователь участвует в программе производителя по замене датчиков, его датчики эффективно получают пожизненную гарантию.

Важность выборки

Независимо от того, измеряется ли кислород или вода, правильное решение о выборе проб так же важно, как и выбор правильного анализатора, поскольку скорость и точность измерений зависят от всех частей системы, а не только от сенсорной технологии. Тип трубки для отбора проб имеет важное значение, выбирая подходящие аксессуары для низкоуровневых измерений. В идеале следует использовать электрополированные трубы из нержавеющей стали с аксессуарами высокой целостности.

Если вы хотите приобрести систему измерения воды или кислорода, обязательно подумайте о выборке на ранней стадии принятия решения и, насколько это возможно, прислушайтесь к рекомендациям экспертов. Только правильное сочетание анализаторов и систем отбора проб может обеспечить хорошие результаты, предотвратить преждевременное повреждение и обеспечить надежные и последовательные результаты измерений.

резюме

Мы надеемся, что эта короткая статья даст некоторое представление о выборе многих точных измерений микровлаги и кислорода, используемых в производстве полупроводников на рынке в настоящее время.

Широкий спектр технологий, анализаторов и брендов на рынке дает пользователям возможность выбрать подходящие для них приложения с точки зрения производительности и бюджета. Тем не менее, всегда полезно запросить мнение экспертов до принятия решения, особенно для системы, которая измеряет несколько параметров, обеспечивая совместимость технологий и компонентов отбора проб.