Zhuhai Obert Measurement and Control Technology Co., Ltd
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El patrón submicron grabado en el chip del microprocesador es complejo y denso, con una superficie del dispositivo grabada de unos 4 km por centímetro cuadrado. a esta escala, incluso si hay pequeñas cantidades de moléculas de agua o de oxígeno que contaminan el gas de proceso inerte, reacciona con los productos químicos que cubren el chip, lo que resulta en una pérdida de producción.
Debido a que los fabricantes se enfrentan a la presión de aumentar la producción para mantener bajos los costos, el uso de Analizadores de oxígeno para controlar la pureza del gas de proceso es crucial.
El requisito para evitar la contaminación es sencillo: no debe haber oxígeno ni humedad en los gases utilizados en procesos clave como la deposición química en fase de vapor o el grabado por plasma.
Cualquier analizador o sensor seleccionado para la humedad o el oxígeno debe tener un nivel de detección tan bajo como ppb (ldl). Es necesario realizar mediciones cerca del punto de uso para reducir la posibilidad de fugas después de la medición, aunque también se puede comprobar la masa del gas después del almacenamiento.
Por lo general, el Zirconia y los sensores electroquímicos se utilizan para medir trazas de oxígeno en estas aplicaciones.
Las opciones de detección de oxígeno electroquímico son las baterías de corriente / micropartículas o hertz. La ventaja de estos productos es el bajo límite inferior de detección (ldl) de 100 ppt, que cubre un área pequeña y facilita la instalación cerca de cada punto de uso. Ambas tecnologías son muy confiables y responden muy rápido desde lecturas bajas de PPM hasta lecturas altas de ppm. Los sensores utilizados en los analizadores electroquímicos rentables se agotan y necesitan ser reemplazados en un plazo de 12 a 18 meses, dependiendo de la aplicación de su medición y del gas. Sin embargo, el cambio de sensores es muy fácil, no requiere conocimientos especializados y generalmente se incorpora a los planes convencionales. La batería de Hertz no necesita ser reemplazada, pero el electrolito debe llenarse cada pocas semanas.
Para muchos clientes, la inspección periódica de los equipos de control es un arreglo diario estándar de calidad, que se aplicará independientemente del equipo utilizado. Sin embargo, algunos pueden pensar que esto aumenta los costos de mantenimiento.
La ventaja de la tecnología de detección de oxígeno de Zirconia es su rápida respuesta a las condiciones cambiantes, ya sea de baja a alta ppm o de alta a baja ppm, y el sensor no es consumible. A diferencia de los sensores electroquímicos, la exposición al aire no consume sensores de zirconia.
La principal desventaja es el límite inferior de detección relativamente alto (aproximadamente 0,01 ppm de o2), lo que hace que no sean adecuados para ciertas aplicaciones. Debido a que la temperatura del sensor es demasiado alta, cualquier hidrocarburos reacciona con el oxígeno en el sensor y da una lectura baja incorrecta.
Por lo general, hay tres técnicas para medir la humedad traza en la fabricación de semiconductores:
La espectrometría de anillo de cavidad óptica (crds) puede proporcionar mediciones precisas, estables y rápidas gracias a la tecnología de sensores ópticos. Según el gas medido, el límite inferior de detección del instrumento se reduce a 0,1 ppb. Debido a los costos relativamente altos, se utilizan principalmente en puntos de distribución centrales. Si está contaminado, el mantenimiento puede ser pesado y costoso.
Microequilibrio de cristal de cuarzo (qcm). Aunque no tan rápido como el crds, estos analizadores tienen un límite inferior de detección de 0,05 ppmv y ofrecen funciones confiables de medición a largo plazo y calibración automática. Debido al tamaño de la carcasa del analizador, aunque tienen una ventaja de costo significativa con respecto a la tecnología óptica, estos analizadores suelen instalarse en una posición central, como en el punto de distribución de gas. Muchos modelos ofrecen una muy buena relación costo - vida y un período de mantenimiento prolongado.
Transmisor de punto de rocío de Resistencia cerámica. Con una gran relación calidad - precio, es una pequeña parte de los costos de otras tecnologías, los sensores son capaces de medir hasta 1ppbv, así como pequeños y fáciles de instalar en puntos de uso. Para garantizar que los resultados de las mediciones sean consistentes, es necesario recalibrar una vez al año. Sin embargo, esto puede ser realizado por el usuario o combinado con otros mantenimiento rutinario en el sistema. Cuando el usuario participe en el plan de reemplazo de sensores del fabricante, sus sensores recibirán una garantía efectiva de por vida.
Ya sea que se trate de medir oxígeno o humedad, la decisión correcta de tomar muestras es tan importante como la selección del analizador correcto, ya que la velocidad y precisión de las mediciones dependen de todas las partes del sistema, no solo de la tecnología de sensores. El tipo de tubo de muestreo es importante y se seleccionan los accesorios adecuados para la medición de bajo nivel. Idealmente, se deben utilizar tubos de acero inoxidable electropulidos con accesorios de alta integridad.
Si desea comprar un sistema de medición de humedad o oxígeno, asegúrese de considerar el muestreo en una etapa temprana de toma de decisiones y escuchar los consejos de los expertos en la medida de lo posible. Solo la combinación correcta del analizador y el sistema de muestreo puede proporcionar buenos resultados, evitar daños prematuros y garantizar que los resultados de las mediciones sean confiables y consistentes.
Esperamos que este breve artículo dé algunas ideas sobre las opciones para muchas mediciones precisas de trazas de agua y oxígeno que se utilizan actualmente en el mercado para la fabricación de semiconductores.
La amplia gama de tecnologías, analizadores y marcas en el mercado ofrece a los usuarios la oportunidad de elegir las adecuadas para sus aplicaciones en términos de rendimiento y presupuesto. Sin embargo, siempre es una buena idea consultar a expertos antes de tomar una decisión, especialmente para un sistema que mide múltiples parámetros, para garantizar la compatibilidad de la tecnología y los componentes de muestreo.