متطلبات نموذجية لقياس أثر النجاسة في تصنيع أشباه الموصلات

متطلبات تجنب التلوث بسيطة : الأكسجين أو الرطوبة لا ينبغي أن تكون موجودة في الغازات المستخدمة في العمليات الرئيسية مثل ترسيب الأبخرة الكيميائية أو البلازما النقش .

أي محلل أو جهاز استشعار اختيار الرطوبة أو الأكسجين يجب أن يكون الكشف عن مستوى منخفض مثل جزء في المليون ( LDL ) . القياسات اللازمة بالقرب من نقطة الاستخدام للحد من احتمال تسرب بعد القياس ، على الرغم من أن نوعية الغاز يمكن أيضا التحقق من بعد التخزين .

الأكسجين تكنولوجيا التحكم المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات

عادة ، زركونيا وأجهزة الاستشعار الكهروكيميائية تستخدم لقياس أثر الأوكسجين في هذه التطبيقات .

الكهروكيميائية استشعار الأوكسجين هو الخيار الحالي / الجسيمات أو خلية هيرتز . مزايا هذه المنتجات هي الحد الأدنى للكشف عن انخفاض 100 جزء لكل تريليون ( LDL ) ، مساحة صغيرة وسهلة التركيب بالقرب من كل نقطة الاستخدام . كل من هذه التقنيات هي موثوق بها للغاية ، استجابة سريعة من انخفاض جزء في المليون إلى ارتفاع جزء في المليون . أجهزة الاستشعار المستخدمة في تحليل الكهروكيميائية فعالة من حيث التكلفة استنفدت وتحتاج إلى استبدالها في غضون 12 إلى 18 شهرا ، اعتمادا على تطبيق القياسات والغازات . ومع ذلك ، استبدال أجهزة الاستشعار من السهل جدا ، دون الحاجة إلى الخبرة ، وعادة ما تدرج في الخطة العادية . هيرتز البطارية لا تحتاج إلى استبدال ، ولكن المنحل بالكهرباء يجب أن تملأ كل بضعة أسابيع .

بالنسبة للعديد من العملاء ، والتفتيش المنتظم من معدات التحكم هو معيار الجودة اليومية الترتيب ، بغض النظر عن المعدات المستخدمة ، وسوف تنطبق . ومع ذلك ، قد يعتقد البعض أن هذا هو زيادة تكاليف الصيانة .

مزايا زركونيا الأكسجين تكنولوجيا الاستشعار هي الاستجابة السريعة للتغيرات في الظروف ، من انخفاض إلى ارتفاع جزء في المليون أو من ارتفاع إلى انخفاض جزء في المليون ، وأجهزة الاستشعار غير المستهلكة . على عكس أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية ، زركونيا الاستشعار لا تستهلك عندما تتعرض للهواء .

العيب الرئيسي هو أن الكشف عن الحد الأدنى عالية نسبيا ( حوالي 0.01ppm O2 ) ، مما يجعلها غير مناسبة لبعض التطبيقات . لأن أجهزة الاستشعار درجة حرارة عالية جدا ، أي المواد الهيدروكربونية سوف تتفاعل مع الأكسجين على أجهزة الاستشعار ، وإعطاء قراءات خاطئة منخفضة .

تكنولوجيا التحكم في الرطوبة في تصنيع أشباه الموصلات

هناك ثلاثة أنواع من تقنيات قياس الرطوبة في تصنيع أشباه الموصلات :

تجويف أسفل رنين الطيف ( CRDS ) يمكن أن توفر دقة عالية ، والاستقرار ، وسرعة القياس بسبب استخدام تكنولوجيا الاستشعار البصرية . الحد الأدنى من الكشف عن الصك إلى 0.1 جزء في المليون حسب قياس الغاز . وهي تستخدم أساسا في مراكز التوزيع بسبب ارتفاع التكاليف نسبيا . إذا كان التلوث ، أعمال الصيانة يمكن أن تكون شاقة ومكلفة .

كريستال كوارتز microbalance ( QCM ) . على الرغم من أنها ليست سريعة مثل CRDS ، هذه المحللون الكشف عن الحد الأدنى من 0.05 جزء في المليون ، وتوفير موثوق بها على المدى الطويل قياس المعايرة التلقائية . على الرغم من أن لديها ميزة كبيرة من حيث التكلفة على التكنولوجيا البصرية ، المحللون عادة ما تكون مثبتة في موقع مركزي ، مثل توزيع الغاز ، بسبب حجم السكن . العديد من النماذج توفر نسبة جيدة جدا من تكلفة الحياة وإطالة فترة الصيانة .

السيراميك مقاومة نقطة الندى الارسال . مع ارتفاع نسبة الجنس إلى السعر الذي هو جزء صغير من التكاليف التقنية الأخرى ، وأجهزة الاستشعار قادرة على قياس ما يصل الى 1ppbv ، فضلا عن كونها صغيرة وسهلة التركيب في نقطة الاستخدام . من أجل ضمان نتائج القياس متسقة ، تحتاج إلى إعادة معايرة كل سنة . ومع ذلك ، يمكن للمستخدمين القيام بذلك ، أو يمكن أن تكون جنبا إلى جنب مع غيرها من الصيانة الروتينية على النظام . عندما يقوم المستخدم هو المشاركة في برنامج استبدال أجهزة الاستشعار من الشركة المصنعة ، وقال انه أو انها سوف تحصل على ضمان مدى الحياة من أجهزة الاستشعار على نحو فعال .

أهمية أخذ العينات

إذا كان قياس الأوكسجين أو الرطوبة ، الحق في أخذ العينات هو قرار مهم مثل اختيار الحق في محلل ، لأن قياس السرعة والدقة تعتمد على جميع أجزاء النظام ، وليس فقط على تكنولوجيا الاستشعار . نوع من أنبوب أخذ العينات هو المهم ، واختيار المناسب المناسب لقياس مستوى منخفض . ومن الناحية المثالية ، مصقول كهربائيا أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ مع سلامة عالية والتجهيزات يجب أن تستخدم .

إذا كنت ترغب في شراء نظام قياس الرطوبة أو الأكسجين ، تأكد من النظر في أخذ العينات في مرحلة مبكرة من عملية صنع القرار ، والاستماع إلى مشورة الخبراء قدر الإمكان . فقط الحق في الجمع بين محلل و نظام أخذ العينات يمكن أن توفر نتائج جيدة ، ومنع الأضرار المبكرة ، وضمان موثوقية واتساق نتائج القياس .

ملخص

نأمل أن تعطي هذه المقالة القصيرة بعض التبصر في اختيار العديد من القياسات الدقيقة الرطوبة والأكسجين المستخدمة حاليا في تصنيع أشباه الموصلات في السوق .

مجموعة واسعة من التكنولوجيا ، المحللون ، والعلامات التجارية في السوق تتيح للمستخدمين فرصة اختيار التطبيقات المناسبة من حيث الأداء والميزنة . ومع ذلك ، فإنه هو دائما فكرة جيدة للحصول على مشورة الخبراء قبل اتخاذ قرار ، لا سيما في نظام قياس بارامترات متعددة ، لضمان التوافق بين التكنولوجيا وعناصر أخذ العينات .