Huazhong Gas خود را وقف تسلط بر هنر و علم صنعتی کرده ایم گاز تخصصی تولید در دنیای فناوری پیشرفته امروزی، به ویژه در داخل نیمه هادی صنعت، تقاضا برای خلوص فوق العاده بالا گازها فقط یک اولویت نیست. این یک ضرورت مطلق است این مقاله به دنیای انتقادی می پردازد تجزیه و تحلیل ناخالصی برای گازهای تخصصی الکترونیکی. ما بررسی خواهیم کرد که چرا حتی کوچکترین ناخالصی می تواند عواقب عظیمی داشته باشد، چگونگی تشخیص این موارد گریزان ردیابی ناخالصی ها، و معنی آن برای مشاغل. درک کردن ناخالصی های گاز و روش های آنها تطهیر و تشخیص، مانند ICP-MS، کلید تضمین قابلیت اطمینان و عملکرد مدرن است الکترونیک. این قطعه ارزش وقت شما را دارد زیرا دیدگاه یک کارخانه را در مورد حفظ سختی ارائه می دهد خلوص گازهای تخصصی الکترونیکی، سنگ بنای نیمه هادی و الکترونیک بخش ها

گازهای تخصصی الکترونیک دقیقاً چه هستند و چرا خلوص آنها در تولید نیمه هادی بسیار حیاتی است؟

گازهای تخصصی الکترونیکی، اغلب به عنوان گازهای الکترونیکی یا گازهای نیمه هادی، یک دسته منحصر به فرد از گازهای با خلوص بالا و مخلوط های گازی به طور خاص برای فرآیندهای پیچیده درگیر در ساخت قطعات الکترونیکی مهندسی شده است. آنها را به عنوان معماران نامرئی عصر دیجیتال در نظر بگیرید. اینها گازهای مورد استفاده در نیمه هادی ها تولید شامل طیف متنوعی است، مانند سیلان (SiH4) برای رسوب لایه های سیلیکون، تری فلوراید نیتروژن (NF3) برای تمیز کردن محفظه، آرگون (ار) به عنوان سپر بی اثر، و گوناگون گازهای دوپینگ مانند فسفین (PH3) یا آرسین (AsH3) برای تغییر خواص الکتریکی نیمه هادی مواد اصطلاح "تخصص الکترونیک"خود کاربرد مناسب آنها و دقت فوق العاده مورد نیاز در ترکیب آنها را برجسته می کند. اینها روزمره شما نیستند. گازهای صنعتی; مشخصات آنها بسیار دقیق تر است.

اهمیت فوق العاده آنها خلوص نمی توان اغراق کرد، به خصوص در تولید نیمه هادی. مدارهای مجتمع مدرن (IC) دارای ترانزیستورها و مسیرهای رسانا هستند که بسیار کوچک هستند و اغلب در نانومتر (میلیاردم متر) اندازه گیری می شوند. در این مقیاس میکروسکوپی، حتی یک اتم ناخواسته - an ناخالصی- می تواند مانند یک تخته سنگ در یک جریان کوچک عمل کند و جریان الکتریکی مورد نظر را مختل کند یا باعث نقص ساختاری شود. این می تواند منجر به یک تراشه معیوب شود و در صنعتی که میلیون ها تراشه در یک ویفر تولید می شود، آسیب های مالی و اعتباری ناشی از گسترده است. آلودگی می تواند بسیار زیاد باشد بنابراین، خلوص گازهای تخصصی الکترونیکی یک رکن اساسی است که کل الکترونیک و نیمه هادی غرفه های صنعت هر ناخالصی می تواند عملکرد، عملکرد و قابلیت اطمینان دستگاه را به خطر بیاندازد و سختگیرانه شود خلوص گاز کنترل ضروری است

در Huazhong Gas، ما درک می کنیم که مشتریان ما در صنایع نیمه هادی برای ارائه گازهایی که سطح خلوص "پنج نه" (99.999٪) یا حتی "شش نه" (99.9999٪) را برآورده می کنند یا از آن فراتر می روند، به ما تکیه کنید. این بدان معنی است که هر ناخالصی باید در غلظت های کمتر از قسمت در میلیون (ppm) یا حتی قسمت در میلیارد (ppb) وجود داشته باشد. دستیابی و تأیید چنین مواردی خلوص بالا سطوح پیچیده نیاز دارد تطهیر تکنیک ها و مهمتر از همه پیشرفته تجزیه و تحلیل ناخالصی روش ها حضور غیر منتظره ناخالصی همچنین می تواند مشکلات مربوط به را نشان دهد سیلندرهای گاز یا زنجیره تامین، بررسی کیفیت مداوم را حیاتی می کند. ما خودمان را تضمین می کنیم سیلندر نیتروژن به عنوان مثال، پیشنهادات، این استانداردهای دقیق را برآورده می کنند، زیرا نیتروژن یک گاز اسب بخار در بسیاری از مراحل ساخت نیمه هادی است.

چگونه حتی ناخالصی های میکروسکوپی می توانند خطوط تولید نیمه هادی را از خط خارج کنند؟

گاهی اوقات تصور اینکه چگونه چیزی به این کوچکی، a ردیابی ناخالصی اندازه گیری در بخش در میلیارد (ppb) یا حتی قسمت در تریلیون (ppt)، می تواند چنین مشکلات مهمی ایجاد کند. اما در دنیای نیمه هادی تولید، این میکروسکوپی آلاینده ها شرور اصلی هستند بیایید یک فرآیند معمولی ساخت نیمه هادی را در نظر بگیریم: این فرآیند شامل ده ها، گاهی اوقات صدها مرحله ظریف مانند رسوب گذاری (قرار دادن لایه های نازک)، اچ کردن (حذف مواد)، و کاشت یون (قرار دادن اتم های خاص) است. هر مرحله متکی به یک محیط شیمیایی دقیق کنترل شده است که اغلب توسط آن ایجاد یا نگهداری می شود گازهای تخصصی الکترونیکی. اگر الف گاز استفاده شده در یکی از این مراحل ناخواسته را به همراه دارد ناخالصی، آن ناخالصی را می توان در لایه های ظریف ادغام کرد نیمه هادی دستگاه

به عنوان مثال، ناخالصی های فلزی مانند سدیم، آهن یا مس، حتی در غلظت های بسیار کم، می توانند خواص الکتریکی سیلیکون را به شدت تغییر دهند. آنها ممکن است مسیرهای رسانای ناخواسته ایجاد کنند، که منجر به اتصال کوتاه شوند، یا به عنوان "تله" عمل کنند که مانع از جریان الکترون ها می شود، سرعت دستگاه را کاهش می دهد یا باعث از کار افتادن کامل آن می شود. یک ناخالصی همچنین می تواند با واکنش های شیمیایی مورد نظر در یک مرحله فرآیند تداخل داشته باشد. به عنوان مثال، الف آلوده کننده در یک گاز حکاکی ممکن است باعث کم کاری یا اچ بیش از حد شود و الگوهای دقیق روی ویفر را از بین ببرد. تأثیر فقط بر روی تراشه های فردی نیست. کشف نشده ناخالصی این مشکل می‌تواند منجر به از بین رفتن کل ویفرها شود و در نتیجه میلیون‌ها دلار ضرر، تأخیر در تولید و سردرد برای افسران تدارکاتی مانند مارک شن، که نیاز به اطمینان از عرضه پایدار مواد با کیفیت دارند، شود. این نیاز حیاتی به قوی را برجسته می کند اندازه گیری ناخالصی های ردیابی.

چالش این است که سطح "قابل قبول" برای هر ناخالصی همچنان کوچک می شود نیمه هادی ویژگی های دستگاه کوچکتر می شود. چیزی که قابل قبول تلقی می شد ناخالصی سطح یک دهه پیش ممکن است فاجعه بار باشد آلودگی امروز این حرکت بی‌وقفه برای کوچک‌سازی فشار زیادی را بر تولیدکنندگان گاز و آزمایشگاه‌های تحلیلی برای بهبود می‌آورد. حد تشخیص قابلیت ها حتی ذرات ناخالصی‌ها، لکه‌های ریز گرد و غبار که با چشم غیرمسلح نامرئی هستند، می‌توانند نور را در مراحل فوتولیتوگرافی مسدود کنند یا نقص‌های فیزیکی روی سطح ویفر ایجاد کنند. بنابراین، کنترل هر پتانسیل ناخالصی – اعم از گازی، فلزی یا ذرات - بسیار مهم است. را طیفی از ناخالصی ها که می تواند باعث ایجاد مسائل شود بسیار گسترده است و بر نیاز به جامعیت تاکید دارد تجزیه و تحلیل گاز.

رایج ترین مشکل سازان کدامند؟ شناسایی ناخالصی ها در گازها برای الکترونیک.

وقتی صحبت می کنیم ناخالصی های موجود در گازها در نظر گرفته شده برای الکترونیک و نیمه هادی در بخش، ما در حال بررسی شخصیت های متنوعی از شخصیت ها هستیم که هر کدام بالقوه می توانند آسیب های قابل توجهی ایجاد کنند. اینها ناخالصی ها شناسایی شوند را می توان به طور کلی به اشکال گازی، فلزی و ذرات طبقه بندی کرد. درک این دردسرسازان رایج اولین گام در موثر بودن است تجزیه و تحلیل ناخالصی و کنترل خاص ناخالصی های موجود می تواند بسته به خود گاز، روش تولید، ذخیره سازی و جابجایی آن متفاوت باشد.

گازی ناخالصی ها گازهای دیگر موجود در اصلی هستند گاز تخصصی. به عنوان مثال، در خلوص بالا نیتروژن، گاز معمولی ناخالصی ها ممکن است شامل اکسیژن (O2)، رطوبت (H2O)، دی اکسید کربن (CO2)، مونوکسید کربن (CO) و هیدروکربن ها (CH2) باشد. اکسیژن و رطوبت به ویژه مشکل ساز هستند زیرا واکنش پذیری بالایی دارند و می توانند منجر به اکسیداسیون ناخواسته شوند. نیمه هادی مواد یا تجهیزات فرآیند حتی در یک گاز بی اثر مانند آرگون، اینها می توانند در سطوح ردیابی وجود داشته باشند. به عنوان یک شرکت، ما اغلب شاهد درخواست هایی برای تجزیه و تحلیل a طیف گسترده ای از ناخالصی هااز جمله این گونه های واکنش پذیر. به عنوان مثال، توانایی های ما شامل تولید مجتمع است گاز مخلوط محصولات، که در آن کنترل هر جزء، از جمله گاز بالقوه ناخالصی ها، مهم است.

ناخالصی های فلزی یکی دیگر از نگرانی های اصلی است. اینها اتمهای فلزاتی مانند سدیم (Na)، پتاسیم (K)، کلسیم (Ca)، آهن (Fe)، مس (Cu)، نیکل (Ni)، کروم (Cr) و آلومینیوم (Al) هستند. آنها می توانند از مواد خام، تجهیزات تولید (مانند خطوط لوله و راکتورها) و یا حتی از مواد اولیه منشأ بگیرند سیلندرهای گاز اگر به درستی درمان نشود. همانطور که گفته شد، اینها ناخالصی های فلزی می تواند عملکرد الکتریکی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد نیمه هادی دستگاه ها تشخیص این موارد در سطوح ppb یا ppt به تکنیک های تحلیلی بسیار حساس مانند طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت القایی نیاز دارد.ICP-MS). ما نیز باید در نظر بگیریم ذرات موضوع این ذرات ریز جامد یا مایع هستند که در آن معلق هستند جریان گاز. آنها می توانند باعث ایجاد نقص فیزیکی در ویفرها، مسدود کردن نازل در تجهیزات یا معرفی موارد دیگر شوند آلاینده ها. فیلتراسیون کلید حذف ذرات است، اما نظارت بر سطوح آنها نیز بخشی از یک برنامه جامع است کیفیت گاز برنامه بعضی ها گازهای تخصصی الکترونیکی نیز هستند گازهای خورنده یا گازهای سمی، که لایه دیگری از پیچیدگی را به مدیریت و تجزیه و تحلیل آنها اضافه می کند و تضمین می کند که ناخالصی نمایه این خطرات را تشدید نمی کند.

ICP-MS: استاندارد طلایی برای تشخیص ناخالصی های فلزی در گازهای نیمه هادی؟

وقتی نوبت به تجزیه و تحلیل ناخالصی های فلزی در گازهای با خلوص فوق العاده بالا، طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت القایی، یا ICP-MS، به طور گسترده ای به عنوان یک فناوری پیشرو در نظر گرفته می شود. این یک تکنیک تحلیلی قدرتمند است که می تواند طیف وسیعی از موارد را شناسایی و کمیت کند ناخالصی های عنصریاغلب به سطوح پایین حیرت‌آوری می‌رسد – برای برخی از عناصر به قسمت در تریلیون (ppt) یا حتی قسمت در هر تریلیون (ppq) فکر کنید. این حساسیت دقیقاً به همین دلیل است ICP-MS بسیار حیاتی شده است نیمه هادی صنعت، جایی که، همانطور که در مورد آن بحث کردیم، حتی آثار کوچکی از آن وجود دارد ناخالصی های فلزی می تواند مضر باشد کیفیت محصول.

چگونه می کند ICP-MS جادوی خود را انجام دهد؟ به زبان ساده، گاز نمونه (یا محلولی که از گاز بدست می آید) به پلاسمای بسیار داغ وارد می شود که معمولاً از آن ساخته شده است آرگون. این پلاسما که به دمای 6000 تا 10000 درجه سانتیگراد می رسد، به اندازه کافی پرانرژی است تا مولکول های گاز را تجزیه کند و اتم های موجود، از جمله هر نوع دیگری را یونیزه کند. ناخالصی های فلزی. سپس این یون ها از پلاسما استخراج شده و به یک طیف سنج جرمی هدایت می شوند. طیف سنج جرمی مانند یک فیلتر بسیار دقیق عمل می کند و یون ها را بر اساس نسبت جرم به بار جدا می کند. الف آشکارساز سپس یونها را برای هر جرم خاص می شمارد و به ما امکان می دهد تشخیص دهیم کدام عناصر و در چه مقداری وجود دارند. توانایی از ICP-MS برای اسکن طیف وسیعی از ناخالصی های فلزی در گازهای ویژه به طور همزمان آن را بسیار کارآمد می کند.

در حالی که ICP-MS فوق العاده قدرتمند است، بدون چالش نیست، به خصوص در هنگام برخورد با آن گازهای مورد استفاده در نیمه هادی ها ساخت. یکی از رویکردهای رایج، به دام انداختن است ناخالصی ها از حجم زیادی از گاز به یک محیط جمع آوری یا به یک مایع، که سپس توسط تجزیه و تحلیل ICP-MS. با این حال، مستقیم تزریق مستقیم گاز به ICP-MS سیستم همچنین برای برخی از برنامه های کاربردی رایج تر می شود، اگرچه به رابط های تخصصی نیاز دارد. انتخاب روش بستگی به نوع خاص دارد ناخالصی های گاز مورد علاقه، گاز ماتریس، و مورد نیاز است حد تشخیص. در Huazhong Gas، ما سرمایه گذاری زیادی در تجهیزات تحلیلی پیشرفته، از جمله ICP-MS قابلیت ها، زیرا می دانیم که ارائه قابل اعتماد است تجزیه و تحلیل ناخالصی داده ها برای اعتماد مشتریان ما به ما ضروری است الکترونیکی با خلوص بالا گازها دقت از ICP-MS کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که خلوص گازها خواسته های سختگیرانه را برآورده می کند درجه الکترونیکی مواد

چرا خلوص تزلزل ناپذیر گاز برای صنایع الکترونیک و نیمه هادی غیرقابل مذاکره است؟

نیاز به تزلزل ناپذیر خلوص گاز در صنایع الکترونیک و نیمه هادی فقط یک ترجیح نیست. این یک نیاز اساسی است که توسط فیزیک و اقتصاد تولید دستگاه های مدرن هدایت می شود. همانطور که نیمه هادی ویژگی‌های دستگاه تا مقیاس نانومتری کوچک می‌شوند و حساسیت آن‌ها به هر شکلی است آلودگی سر به فلک می کشد. یک ناخالصی که ممکن است در دستگاه‌های قدیمی‌تر و بزرگ‌تر ناچیز باشد، اکنون می‌تواند باعث خرابی فاجعه‌بار در تراشه‌های پیشرفته شود. این به طور مستقیم بر بازده - درصد تراشه های خوب در هر ویفر - تأثیر می گذارد و حتی یک کاهش کوچک در بازده می تواند به میلیون ها دلار درآمد از دست رفته برای یک ویفر تبدیل شود. نیمه هادی سازنده

به معماری پیچیده یک ریزپردازنده یا تراشه حافظه مدرن فکر کنید. این شامل میلیاردها ترانزیستور است که هر کدام شگفت‌انگیز از مهندسی مینیاتوری هستند. عملکرد این ترانزیستورها به خواص الکتریکی دقیق آن بستگی دارد نیمه هادی مواد مورد استفاده، که به نوبه خود، بسیار حساس به ناخالصی ها. مثلاً معین ناخالصی های فلزی می تواند سطوح انرژی ناخواسته را در شکاف نوار سیلیکونی ایجاد کند که منجر به افزایش جریان نشتی یا کاهش تحرک حامل می شود. این بدان معناست که دستگاه‌های کندتر، کارآمدتر یا کاملاً غیر کاربردی هستند. گازی ناخالصی ها مانند اکسیژن یا رطوبت می‌تواند منجر به تشکیل لایه‌های اکسیدی ناخواسته، تغییر ضخامت لایه یا ویژگی‌های رابط حیاتی برای عملکرد دستگاه شود. به طور کلی کیفیت گاز مستقیماً به کیفیت محصول و قابلیت اطمینان

علاوه بر این، صنایع الکترونیک و نیمه هادی فرآیندهای ساخت بسیار پیچیده و گران قیمت هستند. یک مجرد نیمه هادی کارخانه ساخت ("fab") می تواند میلیاردها دلار برای ساخت و تجهیز هزینه کند. را گازهای مورد استفاده جزء لاینفک بسیاری از این مراحل فرآیند پرهزینه هستند. اگر الف گاز تخصصی آلوده به یک ناخالصی، این فقط بر ویفرهایی که در حال حاضر پردازش می شوند تأثیر نمی گذارد. همچنین می تواند خود تجهیزات پردازش گران قیمت را آلوده کند. این می‌تواند منجر به طولانی‌تر شدن زمان توقف برای تمیز کردن و صلاحیت مجدد، افزایش بیشتر هزینه‌ها و اختلال در برنامه‌های تولید شود - یک نقطه دردناک برای شخصی مانند مارک شن، که برای برآورده کردن خواسته‌های مشتریان خود به تحویل به موقع متکی است. بنابراین، اطمینان از خلوص گازهای تخصصی الکترونیکی از طریق سختگیرانه تجزیه و تحلیل ناخالصی یک استراتژی کاهش ریسک حیاتی برای کل زنجیره تامین است. تمرکز بر گازهای با خلوص بالا بی امان است زیرا مخاطرات فوق العاده زیاد است.

ما در تجزیه و تحلیل ناخالصی های فلزی در گازهای ویژه با چه چالش های کلیدی روبرو هستیم؟

در حال تجزیه و تحلیل ناخالصی های فلزی در گازهای خاص، به ویژه آنهایی که در نیمه هادی صنعت، مجموعه ای منحصر به فرد از چالش ها را ارائه می دهد. مشکل اولیه ناشی از غلظت بسیار پایینی است که در آنها وجود دارد ناخالصی ها می تواند مشکل ساز باشد - اغلب در محدوده قسمت در میلیارد (ppb) یا حتی قسمت در تریلیون (ppt). تشخیص و تعیین کمیت دقیق چنین مقادیری نه تنها به ابزارهای تحلیلی بسیار حساس مانند ICP-MS اما همچنین محیط های تحلیلی فوق العاده تمیز و پروتکل های کنترل دقیق نمونه برای جلوگیری از معرفی خارجی آلودگی.

یک چالش مهم، معرفی نمونه است. بسیاری گازهای ویژه مورد استفاده در الکترونیک بسیار واکنش پذیر، خورنده یا حتی پیروفوریک هستند (خود به خود در هوا مشتعل می شوند). انتقال ایمن و موثر اینها گازها به یک ابزار تحلیلی مانند ICP-MS بدون تغییر در گاز نمونه یا آلوده کردن ابزار نیاز به رابط های تخصصی و روش های جابجایی دارد. به عنوان مثال، تزریق مستقیم a گاز خورنده مانند کلرید هیدروژن (HCl) به یک استاندارد ICP-MS سیستم می تواند به شدت به آن آسیب برساند. بنابراین، روش‌های غیرمستقیم مانند به دام انداختن ضربه‌ای (حباب زدن گاز از طریق مایع برای گرفتن ناخالصی ها) یا به دام انداختن برودتی، اغلب استفاده می شود. با این حال، این روش ها می توانند منابع بالقوه خود را معرفی کنند آلودگی یا از دست دادن آنالیت در صورت عدم اجرای کامل. انتخاب از گاز حامل برای رقیق شدن، در صورت نیاز، نیز باید بی عیب و نقص باشد خلوص.

چالش دیگر «اثر ماتریس» است. عمده گاز خود (به عنوان مثال آرگوننیتروژن، هیدروژن) می تواند در تشخیص اختلال ایجاد کند ردیابی ناخالصی ها. به عنوان مثال، در ICP-MS، پلاسما از توده تشکیل شده است گاز می تواند یون های چند اتمی ایجاد کند که دارای نسبت جرم به بار یکسان با برخی از هدف ها هستند ناخالصی های فلزی، منجر به مثبت کاذب یا کمی سازی نادرست می شود. تحلیلگران باید از تکنیک‌هایی مانند سلول‌های برخورد/واکنش در سلول‌ها استفاده کنند ICP-MS یا طیف سنجی جرمی با وضوح بالا برای غلبه بر این تداخلات طیفی. علاوه بر این، استانداردهای کالیبراسیون مورد استفاده برای کمی سازی ناخالصی های فلزی باید بسیار دقیق و قابل ردیابی باشد و کل فرآیند تحلیلی باید اعتبارسنجی شود تا از قابلیت اطمینان اطمینان حاصل شود. تجزیه و تحلیل ناخالصی نتایج ما، به عنوان یک تامین کننده، در مورد یکپارچگی نیز نگران هستیم سیلندرهای گاز و پتانسیل آنها برای مشارکت ناخالصی های فلزی در طول زمان، که مستلزم کنترل مداوم کیفیت است.

آیا استفاده از دستگاه تبادل گاز می تواند دقت اندازه گیری ناخالصی های ردیابی را افزایش دهد؟

بله، با استفاده از دستگاه تبادل گاز در واقع می تواند نقش مهمی در افزایش دقت داشته باشد اندازه گیری ناخالصی های ردیابیمخصوصاً هنگام مواجهه با چالش ها گاز ماتریس ها و یا زمانی که هدف آنها بسیار کم است محدودیت های تشخیص. الف دستگاه تبادل گاز، که گاهی اوقات به عنوان یک سیستم حذف ماتریس از آن یاد می شود، اساسا با حذف انتخابی حجم کار می کند. گاز (جزء اصلی گاز نمونه) در حین تمرکز ردیابی ناخالصی ها مورد علاقه این مرحله پیش تمرکز می تواند به طور چشمگیری حساسیت تکنیک های تحلیلی بعدی مانند ICP-MS یا کروماتوگرافی گازی سیستم ها

اصل پشت بسیاری دستگاه های تبادل گاز شامل یک غشای نیمه تراوا یا یک مکانیسم جذب / دفع انتخابی است. برای مثال می توان از غشای پالادیوم برای حذف انتخابی هیدروژن از a استفاده کرد مخلوط گاز، به دیگران اجازه می دهد ناخالصی های موجود در گازها متمرکز شود و به الف منتقل شود آشکارساز. به طور مشابه، مواد جاذب خاص می توانند معینی را به دام بیندازند ناخالصی ها از یک جریان گاز جریان، که سپس می تواند به صورت حرارتی در حجم کمتری از یک تمیز دفع شود گاز حامل برای تجزیه و تحلیل با کاهش مقدار فله گاز رسیدن به آشکارساز، این دستگاه‌ها تداخل‌های ماتریس را به حداقل می‌رسانند، نویز پس‌زمینه را کاهش می‌دهند و به طور موثر نسبت سیگنال به نویز را برای هدف افزایش می‌دهند. ردیابی ناخالصی ها. این می تواند به کاهش منجر شود حد تشخیص.

فواید از با استفاده از دستگاه تبادل گاز به ویژه در هنگام تجزیه و تحلیل مشهود است ناخالصی ها در الکترونیک گازهایی که پردازش مستقیم آنها دشوار است یا باعث تداخل قابل توجهی در ابزارهای تحلیلی می شود. به عنوان مثال، هنگام تلاش برای اندازه گیری اکسیژن یا رطوبت در یک محیط بسیار واکنش پذیر گاز تخصصی، یک دستگاه تبادل گاز به طور بالقوه می تواند اینها را از هم جدا کند ناخالصی ها به خوش خیم تر گاز حامل مانند آرگون یا هلیوم قبل از رسیدن به آشکارساز. این نه تنها دقت را بهبود می بخشد، بلکه می تواند از اجزای تحلیلی حساس نیز محافظت کند. به عنوان تولید کننده از گاز زنون سیلندر 50 لیتری 99.999 درصد خلوص، ما ارزش چنین تکنیک های پیشرفته ای را در تأیید موارد استثنایی درک می کنیم خلوص از نادر و گازهای خاص. این فناوری به موارد بحرانی کمک می کند تصفیه گاز و مراحل تایید

پیوند بحرانی: تجزیه و تحلیل ناخالصی در گازهایی که مستقیماً در ساخت نیمه هادی ها استفاده می شوند.

این گازهایی که مستقیماً در ساخت نیمه هادی ها استفاده می شوند مایه حیات فرآیند ساخت هستند. اینها شامل نه فقط گازهای فله مانند نیتروژن و آرگون، بلکه طیف گسترده ای از گازهای تخصصی الکترونیکی مانند گازهای اپیتاکسیال (به عنوان مثال، سیلان، ژرمان برای رشد لایه های کریستال)، گازهای حکاکی (به عنوان مثال، NF3، SF6، Cl2 برای الگوبرداری)، گازهای کاشت یون (به عنوان مثال، آرسین، فسفین، تری فلوراید بور برای دوپینگ)، و گازهای رسوبی. برای هر کدام از اینها گازهای مورد نیاز، سطح و نوع قابل قبول ناخالصی به شدت تعریف شده اند زیرا هر انحرافی می تواند مستقیماً به نقص در آن تبدیل شود نیمه هادی ویفر این باعث می شود تجزیه و تحلیل ناخالصی برای اینها گازهای فرآیند یک مرحله کنترل کیفیت کاملاً حیاتی

رسوب یک لایه نازک دی اکسید سیلیکون را در نظر بگیرید، یک عایق رایج در ترانزیستورها. اگر اکسیژن گاز استفاده می شود زیرا این فرآیند حاوی هیدروکربن است ناخالصی هاکربن می تواند در لایه اکسیدی گنجانده شود و خواص عایق آن را کاهش داده و به طور بالقوه منجر به خرابی دستگاه شود. به طور مشابه، اگر یک اچ گاز شامل یک غیر منتظره ناخالصی، ممکن است نرخ اچ یا گزینش پذیری را تغییر دهد و منجر به ویژگی هایی شود که خیلی بزرگ، خیلی کوچک یا شکل نادرست هستند. حتی یک ناخالصی در یک گاز بی اثر مانند سیلندر گاز آرگون مورد استفاده برای کندوپاش می تواند بر روی سطح ویفر منتقل شود و کیفیت فیلم را تحت تأثیر قرار دهد. تاثیر یک ناخالصی اغلب مختص فرآیند است، به معنی یک ناخالصی تحمل در یک مرحله ممکن است حیاتی باشد آلوده کننده در دیگری

این پیوند حیاتی نیازمند یک رویکرد جامع است تجزیه و تحلیل ناخالصی. این فقط بررسی محصول نهایی نیست. این شامل نظارت بر مواد خام، جریان های در حال فرآیند و نهایی است گاز مراحل تصفیه برای تخصص نیمه هادی گازها، مشخصات برای ناخالصی های موجود در نیمه هادی ها برنامه های کاربردی اغلب بسیار فشرده هستند و مرزهای تشخیص تحلیلی را جابجا می کنند. ما از نزدیک با مشتریان خود در این زمینه همکاری می کنیم نیمه هادی و الکترونیک زمینه برای درک خاص خود را ناخالصی حساسیت برای مختلف گازها و مخلوط گازها. این رویکرد مشترک کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که گازهای ویژه خلوص ما به طور مداوم نیازهای فرآیندهای تولید پیشرفته آنها را برآورده می کنیم. چالش در تشخیص الف نهفته است طیف گسترده ای از ناخالصی ها در سطوح رو به کاهش

فراتر از آزمایشگاه: بهترین روش ها برای مدیریت گازهای نیمه هادی با خلوص بالا برای جلوگیری از آلودگی.

اطمینان از خلوص گازهای تخصصی الکترونیکی زمانی تمام نمی شود که گاز مرکز تولید ما را ترک می کند. حفظ آن خلوص تمام راه تا نقطه استفاده در a نیمه هادی fab نیاز به توجه دقیق به جابجایی، ذخیره سازی و توزیع دارد. حتی بالاترین گاز خلوص در صورت عدم مدیریت صحیح می تواند آلوده شود. در Huazhong Gas، ما فقط بر تولید تمرکز نمی کنیم گازهای با خلوص بالا بلکه به مشتریان خود در مورد بهترین شیوه ها برای جلوگیری از پایین دستی توصیه می کنیم آلودگی.

بهترین شیوه های کلیدی عبارتند از:

• انتخاب مولفه: تمام اجزای سیستم تحویل گاز - از جمله سیلندرهای گازرگولاتورها، شیرها، لوله‌ها و اتصالات - باید از مواد مناسب (مانند فولاد ضد زنگ برقی) ساخته شده و به طور خاص تمیز و دارای گواهینامه باشند. خلوص فوق العاده بالا سرویس (UHP). استفاده از مواد نادرست می تواند منجر به خروج گاز شود ناخالصی ها یا الف ناخالصی فلزی شسته شدن به جریان گاز.
• یکپارچگی سیستم: سیستم انتقال گاز باید ضد نشت باشد. حتی نشتی های کوچک نیز می توانند جو را ایجاد کنند آلاینده ها مانند اکسیژن، رطوبت، و ذرات موضوع ورود به سیستم، به خطر انداختن خلوص گاز. بررسی منظم نشت ضروری است.
• مراحل پاکسازی: هر بار که یک اتصال ایجاد می شود یا یک سیلندر تغییر می کند، روش های تصفیه مناسب بسیار مهم است. این شامل شستشوی خطوط با a است گاز بی اثر با خلوص بالا (مثل آرگون یا نیتروژن) برای حذف هر گونه هوای به دام افتاده یا ناخالصی ها. پاکسازی ناکافی یک منبع رایج است آلودگی. ما اغلب پانل های پاکسازی خودکار را برای اطمینان از ثبات توصیه می کنیم.
• تجهیزات اختصاصی: استفاده از رگولاتورها و خطوط اختصاصی برای خاص گازها یا خانواده های گازها می تواند از آلودگی متقابل جلوگیری کند. این امر به ویژه هنگام جابجایی بین یک مهم است گاز بی اثر و واکنشی یا گاز خورنده.
• جابجایی سیلندر: سیلندرهای گاز برای جلوگیری از آسیب باید با احتیاط رفتار کرد. آنها باید در مناطق مشخص و دارای تهویه مناسب ذخیره شوند و مدیریت موجودی "اول وارد، اولین خروج" باید انجام شود. با استفاده از رطوبت و اکسیژن اختصاص داده شده است آنالایزرها در نقاط بحرانی نیز می توانند به نظارت بر هرگونه ورود این موارد مشترک کمک کنند ناخالصی ها.

برای مشتریانی مانند مارک شن، که گازها را برای فروش مجدد یا برای استفاده در تولید تهیه می کنند، درک این شیوه های جابجایی برای حفظ و نگهداری آن حیاتی است. کیفیت محصول آنها به مشتریان خود قول می دهند. این یک مسئولیت مشترک است. ما خودمان را تضمین می کنیم سیلندر هیدروژن به عنوان مثال، محصولات برای جلوگیری از پر کردن و نگهداری می شوند ناخالصی ورود، اما سیستم کاربر نهایی به همان اندازه نقش مهمی ایفا می کند. مبارزه با ناخالصی تلاش مستمر از تولید تا کاربرد است.

خیره شدن به توپ کریستالی: چه نوآوری های آینده ای را می توانیم در تشخیص ناخالصی برای گازهای درجه الکترونیکی انتظار داشته باشیم؟

تلاش برای همیشه بالاتر خلوص در گازهای درجه الکترونیکی و حساس تر تشخیص ناخالصی روش‌ها یک سفر مداوم است که توسط سرعت بی‌امان نوآوری در کشور هدایت می‌شود نیمه هادی صنعت با کوچک شدن بیشتر ویژگی‌های دستگاه در قلمرو زیر 10 نانومتری و ظهور مواد و معماری‌های جدید (مانند ترانزیستورهای 3D NAND و Gate-All-Around)، تأثیر حتی کم‌نورتر ردیابی ناخالصی ها بارزتر خواهد شد. این امر مستلزم پیشرفت بیشتر در هر دو خواهد بود تصفیه گاز فن آوری ها و تجزیه و تحلیل ناخالصی قابلیت ها

ما می توانیم چندین روند را پیش بینی کنیم:

• محدودیت های تشخیص پایین تر: تکنیک های تحلیلی مانند ICP-MS، کروماتوگرافی گازی - طیف سنجی جرمی (GC-MS) و طیف سنجی حلقه ای پایین حفره ای (CRDS) به تکامل خود ادامه خواهند داد. محدودیت های تشخیص برای گسترده تر طیفی از ناخالصی ها تا سطوح ppt تک رقمی یا حتی در دامنه ppq. این امر مستلزم نوآوری در منابع یونی، تحلیلگرهای جرمی و آشکارساز تکنولوژی
• نظارت در محل و زمان واقعی: تقاضای فزاینده ای برای سیستم های تحلیلی که می توانند نظارت داشته باشند وجود دارد خلوص گاز در زمان واقعی، به طور مستقیم در نقطه استفاده در داخل نیمه هادی عالی این امکان شناسایی فوری هر کدام را فراهم می کند آلودگی رویدادها یا انحرافات در ناخالصی سطوح، امکان اقدامات اصلاحی سریعتر و به حداقل رساندن از دست دادن محصول را فراهم می کند. سنسورهای کوچک و الگوریتم‌های شیمی‌سنجی پیشرفته در اینجا نقش کلیدی خواهند داشت.
• تجزیه و تحلیل مخلوط های گازی پیچیده: آینده نیمه هادی فرآیندها ممکن است پیچیده تر باشند مخلوط های گازی با اجزای واکنشی متعدد در حال تجزیه و تحلیل ناخالصی ها در چنین ماتریس های چالش برانگیزی به استراتژی های تحلیلی جدید و ابزارهای پیچیده تفسیر داده ها نیاز است. توانایی اندازه گیری یک ناخالصی در یک جزء بدون دخالت دیگران بسیار مهم خواهد بود.
• روی ناخالصی های "قاتل" تمرکز کنید: تحقیقات برای شناسایی موارد خاص ادامه خواهد یافت ناخالصی های موجود در نیمه هادی ها پردازشی که تأثیر نامتناسب زیادی بر عملکرد یا بازده دستگاه دارد، حتی در سطوح بسیار پایین. روش های تحلیلی به سمت این "قاتل" هدفمندتر خواهد شد. ناخالصی ها.
• تجزیه و تحلیل داده ها و هوش مصنوعی: حجم عظیمی از داده های تولید شده توسط پیشرفته تجزیه و تحلیل ناخالصی سیستم‌ها با استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی برای شناسایی روندها، پیش‌بینی پتانسیل استفاده خواهند شد آلودگی مسائل و بهینه سازی تصفیه گاز فرآیندها این می تواند به کنترل کیفیت پیشگیرانه به جای حل واکنشی مشکل کمک کند.

در Huazhong Gas، ما متعهد هستیم که در خط مقدم این پیشرفت ها باقی بمانیم. ما به طور مداوم در تحقیق و توسعه سرمایه گذاری می کنیم و با شرکای صنعتی و موسسات دانشگاهی برای پیشرفت علم همکاری می کنیم گاز با خلوص بالا تولید و تجزیه و تحلیل ناخالصی. برای مشتریان ما، از جمله کسانی که به کیفیت آگاه هستند مانند مارک شن، این به معنای عرضه قابل اعتماد است گازهای تخصصی الکترونیکی که نیازهای در حال رشد را برآورده می کند صنایع الکترونیک و نیمه هادی. محدوده ما از هلیومکه به دلیل بی اثر بودن و استفاده در کاربردهای تخصصی شناخته شده است، همچنین از این بررسی های تحلیلی پیشرفته برای اطمینان از حداقل بهره می برد. ناخالصی سطوح

نکات کلیدی که باید به خاطر بسپارید:

• گازهای تخصصی الکترونیکی اساسی هستند تولید نیمه هادی، و آنها خلوص غیر قابل مذاکره است
• حتی ردیابی ناخالصی هاکه با ppb یا ppt اندازه گیری می شود، می تواند باعث نقص قابل توجه و کاهش عملکرد شود نیمه هادی دستگاه ها
• مشترک ناخالصی های موجود در گازها شامل گازهای دیگر (مانند O2، H2O)، ناخالصی های فلزی، و ذرات موضوع
• ICP-MS یک فناوری سنگ بنای برای تشخیص یک طیف گسترده ای از ناخالصی ها، به خصوص ناخالصی های فلزی، در سطوح بسیار پایین
• نگهداری خلوص گاز نیاز به مدیریت دقیق و یکپارچگی سیستم از طرف سیلندر گاز تا حد استفاده برای پیشگیری آلودگی.
• آینده حتی از این هم پایین تر خواهد بود محدودیت های تشخیص، نظارت در زمان واقعی و مبتنی بر هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل ناخالصی برای درجه الکترونیکی گازها
• کنترل هر پتانسیل ناخالصی برای اطمینان از حیاتی است کیفیت محصول و قابلیت اطمینان مدرن الکترونیک.