Huazhong Gas on omistautunut hallitsemaan taiteen ja tieteen teollisuuden ja erikoiskaasu tuotantoa. Nykypäivän korkean teknologian maailmassa, erityisesti sisällä puolijohde teollisuus, kysyntä erittäin puhdasta kaasut eivät ole vain etusija; se on ehdoton välttämättömyys. Tämä artikkeli perehtyy kriittiseen maailmaan epäpuhtausanalyysi varten elektroniset erikoiskaasut. Selvitämme miksi pienimmätkin epäpuhtaudet voi olla valtavat seuraukset, miten havaitsemme nämä vaikeasti havaittavissa olevat epäpuhtauksiaja mitä se tarkoittaa yrityksille. Ymmärtäminen kaasun epäpuhtaudet ja niiden menetelmät puhdistaminen ja havaitseminen, kuten ICP-MS, on avain nykyaikaisen luotettavuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi elektroniikka. Tämä kappale on vaivan arvoinen, koska se tarjoaa tehtaan sisäpiiriläisen näkökulman tiukkojen säilyttämiseen elektronisten erikoiskaasujen puhtaus, kulmakivi puolijohde ja elektroniikka aloilla.

Mitä elektroniset erikoiskaasut tarkalleen ovat ja miksi niiden puhtaus on niin tärkeää puolijohteiden valmistuksessa?

Elektroniset erikoiskaasut, jota usein kutsutaan nimellä elektroniset kaasut tai puolijohdekaasut, ovat ainutlaatuinen luokka erittäin puhtaita kaasuja ja kaasuseokset erityisesti suunniteltu elektronisten komponenttien valmistukseen liittyviin monimutkaisiin prosesseihin. Ajattele heitä digitaalisen aikakauden näkymättöminä arkkitehteinä. Nämä puolijohteissa käytetyt kaasut valmistukseen kuuluu monipuolinen valikoima, kuten silaani (SiH4) piikerrosten kerrostamiseen, typpitrifluoridi (NF3) kammion puhdistukseen, argon (Ar) inerttinä suojana, ja erilaisia dopingkaasuja kuten fosfiini (PH3) tai arsiini (AsH3) muuttaakseen puolijohde materiaaleja. termi "elektroniikka erikoisuus" itsessään korostaa niiden räätälöityä sovellusta ja niiden koostumuksessa vaadittua äärimmäistä tarkkuutta. Nämä eivät ole jokapäiväistä teollisuuskaasut; niiden tekniset tiedot ovat paljon tiukemmat.

Niiden ensiarvoisen tärkeää puhtaus ei voi yliarvioida, varsinkaan puolijohteiden valmistus. Nykyaikaisissa integroiduissa piireissä (IC) on transistorit ja johtavat reitit, jotka ovat uskomattoman pieniä, usein mitattuna nanometreinä (metrin miljardisosissa). Tässä mikroskooppisessa mittakaavassa jopa yksi ei-toivottu atomi - an epäpuhtaudet—voi toimia kuin lohkare pienessä purossa, häiritseen aiottua sähkövirtaa tai aiheuttaen rakenteellisia vikoja. Tämä voi johtaa vialliseen siruun, ja alalla, jossa miljoonia siruja tuotetaan yhdellä kiekolla, laajalle levinneistä taloudellisista ja mainevaurioista. saastuminen voi olla valtava. Siksi elektronisten erikoiskaasujen puhtaus on peruspilari, jolle koko elektroniikka ja puolijohde teollisuus seisoo. Mikä tahansa epäpuhtaudet voi vaarantaa laitteen suorituskyvyn, tuoton ja luotettavuuden, mikä tekee tiukasta kaasun puhtaus ohjaus on välttämätöntä.

Ymmärrämme Huazhong Gasilla, että asiakkaamme puolijohdeteollisuus luottaa siihen, että toimitamme kaasuja, jotka täyttävät tai ylittävät puhtaustason "viisi yhdeksän" (99,999 %) tai jopa "kuusi yhdeksän" (99,9999 %). Tämä tarkoittaa, että mikä tahansa epäpuhtaudet sen on oltava läsnä pitoisuuksina, jotka ovat pienempiä kuin miljoonasosia (ppm) tai jopa miljardiosia (ppb). Sellaisen saavuttaminen ja todentaminen korkea puhtaus tasot vaativat hienostuneita puhdistaminen tekniikoita ja ennen kaikkea edistyneitä epäpuhtausanalyysi menetelmiä. Odottamattoman läsnäolo epäpuhtaudet voi myös viitata ongelmiin kaasupullot tai toimitusketjussa, mikä tekee johdonmukaisista laaduntarkistuksista elintärkeää. Varmistamme omamme Typpisylinteri Esimerkiksi tarjoukset täyttävät nämä tiukat standardit, koska typpi on työhevoskaasu monissa puolijohteiden valmistusvaiheissa.

Kuinka jopa mikroskooppiset epäpuhtaudet voivat suistaa puolijohteiden tuotantolinjoja?

Joskus on vaikea kuvitella, kuinka jotain niin pientä, a epäpuhtauden jälkiä mitattuna osina miljardista (ppb) tai jopa osasta biljoonaa (ppt), voi aiheuttaa tällaisia ​​merkittäviä ongelmia. Mutta maailmassa puolijohde valmistus, nämä mikroskooppiset epäpuhtaudet ovat suuria roistoja. Tarkastellaan tyypillistä puolijohteiden valmistusprosessia: se sisältää kymmeniä, joskus satoja, herkkiä vaiheita, kuten kerrostaminen (ohutkalvojen asettaminen), syövytys (materiaalin poistaminen) ja ioni-istutus (tiettyjen atomien lisääminen). Jokainen vaihe perustuu tarkasti ohjattuun kemialliseen ympäristöön, jonka usein luo tai ylläpitää elektroniset erikoiskaasut. Jos a käytetty kaasu yhdessä näistä vaiheista sisältää ei-toivotun epäpuhtaudet, tuo epäpuhtaudet voidaan sisällyttää herkkiin kerroksiin puolijohde laite.

Esimerkiksi, metallisia epäpuhtauksia kuten natrium, rauta tai kupari, jopa erittäin pieninä pitoisuuksina, voivat muuttaa piin sähköisiä ominaisuuksia dramaattisesti. Ne voivat luoda ei-toivottuja johtavia polkuja, jotka johtavat oikosulkuihin, tai toimia "ansaina", jotka estävät elektronien virtauksen hidastaen laitetta tai aiheuttaen sen täydellisen epäonnistumisen. An epäpuhtaudet voi myös häiritä prosessivaiheessa tarkoitettuja kemiallisia reaktioita. Esimerkiksi a kontaminantti etsauskaasussa saattaa aiheuttaa ali- tai ylisyövytystä, mikä pilaa kiekon tarkat kuviot. Vaikutus ei koske vain yksittäisiä pelimerkkejä; huomaamaton epäpuhtaudet Tämä ongelma voi johtaa kokonaisten kiekkoerien romutukseen, mikä johtaa miljoonien dollarien tappioihin, tuotannon viivästyksiin ja päänsärkyyn Mark Shenin kaltaisille hankintaviranomaisille, joiden on varmistettava laadukkaiden materiaalien vakaa toimitus. Tämä korostaa vahvaa tarvetta epäpuhtauksien jälkimittaus.

Haasteena on, että "hyväksyttävä" taso kaikille epäpuhtaudet kutistuu jatkuvasti puolijohde laitteen ominaisuudet pienenevät. Mitä pidettiin hyväksyttävänä epäpuhtaudet taso vuosikymmen sitten saattaa olla katastrofaalinen saastuminen tänään. Tämä säälimätön pyrkimys pienentää havaitsemisraja kykyjä. Jopa hiukkasmainen epäpuhtaudet, pienet paljaalla silmällä näkymättömät pölytäplät voivat estää valon valolitografiavaiheissa tai luoda fyysisiä vikoja kiekon pintaan. Siksi jokaisen potentiaalin hallinta epäpuhtaudet – kaasumaista, metallista tai hiukkasmainen – on ratkaisevaa. The erilaisia ​​epäpuhtauksia joka voi aiheuttaa ongelmia, on laaja, mikä korostaa kokonaisvaltaisuuden tarvetta kaasuanalyysi.

Mitkä ovat yleisimmät ongelmantekijät? Elektroniikan kaasujen epäpuhtauksien tunnistaminen.

Kun puhumme kaasujen epäpuhtaudet tarkoitettu elektroniikka ja puolijohde alalla, tarkastelemme erilaisia ​​hahmoja, joista jokainen voi aiheuttaa merkittävää haittaa. Nämä havaittavia epäpuhtauksia voidaan luokitella laajasti kaasumaiseen, metalliseen ja hiukkasmuotoon. Näiden yleisten häiriöiden ymmärtäminen on ensimmäinen askel tehokkuudessa epäpuhtausanalyysi ja ohjata. Tarkka läsnä olevia epäpuhtauksia voi vaihdella itse kaasun, sen tuotantotavan, varastoinnin ja käsittelyn mukaan.

Kaasumainen epäpuhtaudet onko pääosassa muita kaasuja erikoiskaasu. Esimerkiksi sisään korkea puhtaus typpi, tavallinen kaasumainen epäpuhtaudet voivat sisältää happi (O2), kosteus (H2O), hiilidioksidi (CO2), hiilimonoksidi (CO) ja hiilivedyt (CH3). Happi ja kosteus ovat erityisen ongelmallisia, koska ne ovat erittäin reaktiivisia ja voivat johtaa ei-toivottuun hapettumiseen puolijohde materiaaleja tai prosessilaitteita. Jopa vuonna inertti kaasu pitää argon, näitä voi esiintyä pieniä määriä. Yrityksenä näemme usein pyyntöjä analysoida a laaja valikoima epäpuhtauksiamukaan lukien nämä reaktiiviset lajit. Valmiuksiinmme kuuluu esimerkiksi monimutkaisten tuotteiden valmistus Kaasuseos tuotteet, joissa ohjataan jokaista komponenttia, mukaan lukien mahdolliset kaasumaiset epäpuhtaudet, on ensiarvoisen tärkeää.

Metalliset epäpuhtaudet ovat toinen suuri huolenaihe. Näitä ovat metallien atomit, kuten natrium (Na), kalium (K), kalsium (Ca), rauta (Fe), kupari (Cu), nikkeli (Ni), kromi (Cr) ja alumiini (Al). Ne voivat olla peräisin raaka-aineista, tuotantolaitteista (kuten putkistoista ja reaktoreista) tai jopa kaasupullot itseään, jos niitä ei hoideta kunnolla. Kuten mainittiin, nämä metalliset epäpuhtaudet voi vaikuttaa vakavasti sähköiseen suorituskykyyn puolijohde laitteita. Näiden havaitseminen ppb- tai ppt-tasoilla vaatii erittäin herkkiä analyyttisiä tekniikoita, kuten induktiivisesti kytkettyä plasmamassaspektrometriaa (ICP-MS). Meidän on myös harkittava hiukkasmainen asia. Nämä ovat pieniä kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia, jotka ovat suspendoituneet kaasun virtaus. Ne voivat aiheuttaa fyysisiä vikoja kiekoissa, tukkia laitteiden suuttimia tai aiheuttaa muita epäpuhtaudet. Suodatus on avain hiukkasten poistamiseen, mutta myös niiden tasojen seuranta on osa kokonaisvaltaista kaasun laatu ohjelmoida. Jotkut elektroniset erikoiskaasut ovat myös syövyttäviä kaasuja tai myrkyllisiä kaasuja, mikä lisää niiden käsittelyyn ja analysointiin monimutkaisempaa, varmistaen, että epäpuhtaudet profiili ei pahenna näitä vaaroja.

ICP-MS: kultainen standardi metallisten epäpuhtauksien havaitsemiseen puolijohdekaasuissa?

Kun on kyse metallisten epäpuhtauksien analyysi sisään erittäin puhtaita kaasuja, Induktiivisesti kytketty plasmamassaspektrometria tai ICP-MS, pidetään laajalti johtavana teknologiana. Se on tehokas analyyttinen tekniikka, joka voi havaita ja kvantifioida monenlaisia alkuaineepäpuhtaudet, usein hämmästyttävän alhaisille tasoille – ajattele osia biljoonaa kohti (ppt) tai jopa osia kvadriljoonaa kohti (ppq) joidenkin elementtien osalta. Tämä herkkyys on juuri syy ICP-MS on tullut niin ratkaisevan tärkeäksi puolijohde teollisuus, jossa, kuten olemme keskustelleet, jopa pieniä jälkiä metallisia epäpuhtauksia voi olla haitallista tuotteen laatu.

Miten ICP-MS toimii taikuutensa? Yksinkertaisesti sanottuna näytekaasu (tai kaasusta johdettu liuos) lisätään erittäin kuumaan plasmaan, joka on tyypillisesti valmistettu argon. Tämä plasma, joka saavuttaa 6 000 - 10 000 °C lämpötilan, on tarpeeksi energinen hajottamaan kaasumolekyylit ja ionisoimaan läsnä olevat atomit, mukaan lukien kaikki metallisia epäpuhtauksia. Nämä ionit uutetaan sitten plasmasta ja ohjataan massaspektrometriin. Massaspektrometri toimii kuin erittäin tarkka suodatin, joka erottaa ionit niiden massa-varaussuhteen perusteella. A ilmaisin sitten laskee kunkin tietyn massan ionit, jolloin voimme tunnistaa, mitä alkuaineita on läsnä ja missä määrin. Kyky ICP-MS etsimään laajaa kirjoa metalliepäpuhtaudet erikoiskaasuissa samalla tekee siitä erittäin tehokkaan.

Vaikka ICP-MS on uskomattoman voimakas, eikä siinä ole haasteita, varsinkin kun sitä käsitellään puolijohteissa käytetyt kaasut valmistus. Yksi yleinen lähestymistapa on ansaan epäpuhtaudet suuresta kaasumäärästä keräysväliaineeseen tai nesteeseen, joka sitten analysoidaan ICP-MS. Suoraan kuitenkin kaasun suora ruiskutus sisään ICP-MS järjestelmä on myös yleistymässä tietyille sovelluksille, vaikka se vaatii erikoisrajapintoja. Menetelmän valinta riippuu tietystä kaasun epäpuhtaudet kiinnostava matriisikaasu ja tarvittava havaitsemisraja. Me Huazhong Gasilla investoimme voimakkaasti huippuluokan analyyttisiin laitteisiin, mukaan lukien ICP-MS ominaisuuksia, koska tiedämme, että se tarjoaa luotettavaa epäpuhtausanalyysi data on perustavanlaatuinen asiakkaamme kohtaan osoittamalle luottamukselle korkean puhtauden elektroninen kaasut. Tarkkuus ICP-MS auttaa varmistamaan, että kaasujen puhtaus täyttää tiukat vaatimukset elektroninen luokka materiaaleja.

Miksi järkkymätön kaasun puhtaus ei ole neuvoteltavissa elektroniikka- ja puolijohdeteollisuudessa?

Järjettömän tarve kaasun puhtaus in elektroniikka- ja puolijohdeteollisuus ei ole vain etusija; se on nykyaikaisen laitevalmistuksen fysiikan ja talouden ohjaama perusvaatimus. Kuten puolijohde laitteen ominaisuudet kutistuvat nanometrin asteikolla ja niiden herkkyys mille tahansa muodolle saastuminen nousee pilviin. An epäpuhtaudet jotka ovat saattaneet olla merkityksettömiä vanhemmissa, suuremmissa laitteissa, voivat nyt aiheuttaa katastrofaalisia vikoja huippuluokan siruissa. Tämä vaikuttaa suoraan tuottoon – hyvien sirujen prosenttiosuuteen kiekkoa kohden – ja pienikin tuoton lasku voi johtaa miljoonien dollarien tulojen menetyksiin. puolijohde valmistaja.

Ajattele nykyaikaisen mikroprosessorin tai muistisirun monimutkaista arkkitehtuuria. Se sisältää miljardeja transistoreita, joista jokainen on pienoistekniikan ihme. Näiden transistorien suorituskyky riippuu niiden tarkoista sähköisistä ominaisuuksista puolijohde käytetyt materiaalit, jotka puolestaan ​​ovat erittäin herkkiä epäpuhtaudet. Esimerkiksi tietty metallisia epäpuhtauksia voi aiheuttaa ei-toivottuja energiatasoja piikaistaväliin, mikä johtaa lisääntyneeseen vuotovirtaan tai heikentyneeseen kantoaallon liikkuvuuteen. Tämä tarkoittaa hitaampia, vähemmän tehokkaita tai täysin toimimattomia laitteita. Kaasumainen epäpuhtaudet kuten happi tai kosteus voi johtaa tahattomien oksidikerrosten muodostumiseen, mikä muuttaa kalvon paksuutta tai laitteen toiminnan kannalta kriittisiä rajapinnan ominaisuuksia. Yleistä kaasun laatu käännetään suoraan tuotteen laatu ja luotettavuus.

Lisäksi, elektroniikka- ja puolijohdeteollisuus niille on ominaista erittäin monimutkaiset ja kalliit valmistusprosessit. Yksittäinen puolijohde valmistuslaitoksen ("fab") rakentaminen ja varustaminen voi maksaa miljardeja dollareita. The käytetyt kaasut ovat olennainen osa monista näistä kalliista prosessivaiheista. Jos a erikoiskaasu on saastunut an epäpuhtaudet, se ei vaikuta vain parhaillaan prosessoitaviin kiekoihin; se voi myös saastuttaa itse kalliita käsittelylaitteita. Tämä voi johtaa pitkittyneisiin siivous- ja uudelleenkvalifiointiseisokkeihin, mikä lisää kustannuksia ja häiritsee tuotantoaikatauluja – suuri kipukohta Mark Shenin kaltaiselle, joka luottaa oikea-aikaiseen toimitukseen asiakkaidensa vaatimusten täyttämiseksi. Siksi varmistamalla elektronisten erikoiskaasujen puhtaus tiukan kautta epäpuhtausanalyysi on kriittinen riskienhallintastrategia koko toimitusketjulle. Painopiste on erittäin puhtaita kaasuja on säälimätön, koska panokset ovat uskomattoman korkeat.

Mitä keskeisiä haasteita kohtaamme erikoiskaasujen metallisten epäpuhtauksien analysoinnissa?

Analysoidaan metallisia epäpuhtauksia sisään erikoiskaasuja, erityisesti ne, joita käytetään puolijohde alalla, asettaa ainutlaatuisen joukon haasteita. Ensisijainen vaikeus johtuu näiden erittäin alhaisista pitoisuuksista epäpuhtaudet voi olla ongelmallista - usein osia per-biljoonaa (ppb) tai jopa osia per-biljoonaa (ppt) -alueella. Tällaisten pienten määrien havaitseminen ja tarkka kvantifiointi vaatii paitsi erittäin herkkiä analyyttisiä instrumentteja, kuten ICP-MS mutta myös poikkeuksellisen puhtaat analyyttiset ympäristöt ja huolelliset näytteenkäsittelyprotokollat, jotta vältetään ulkoisten saastuminen.

Yksi merkittävä haaste on näytteen käyttöönotto. monet käytettyjä erikoiskaasuja sisään elektroniikka ovat erittäin reaktiivisia, syövyttäviä tai jopa pyroforisia (syttyvät itsestään ilmassa). Siirrä nämä turvallisesti ja tehokkaasti kaasut analyyttiseksi instrumentiksi, kuten an ICP-MS muuttamatta näytekaasu tai laitteen saastuminen vaatii erityisiä rajapintoja ja käsittelymenetelmiä. Esimerkiksi suoraan ruiskuttamalla a syövyttävä kaasu kuten vetykloridi (HCl) standardiksi ICP-MS järjestelmä voi vahingoittaa sitä vakavasti. Siksi epäsuorat menetelmät, kuten törmäysloukku (kaasun kuplittaminen nesteen läpi sieppaamiseksi epäpuhtaudet) tai kryogeenistä pyydystystä käytetään usein. Nämä menetelmät voivat kuitenkin tuoda omat mahdolliset lähteensä saastuminen tai analyyttihäviö, jos sitä ei suoriteta täydellisesti. Valinta kantajakaasu laimennusta varten, tarvittaessa, on myös oltava moitteeton puhtaus.

Toinen haaste on "matriisiefekti". Suurin osa kaasua itse (esim. argon, typpi, vety) voivat häiritä havaitsemista epäpuhtauksia. Esimerkiksi sisään ICP-MS, plasma muodostui bulkista kaasua voi luoda polyatomisia ioneja, joilla on sama massa-varaussuhde kuin jollain kohteella metallisia epäpuhtauksia, mikä johtaa vääriin positiivisiin tuloksiin tai epätarkkoihin kvantifiointiin. Analyytikoiden on käytettävä tekniikoita, kuten törmäys-/reaktiosoluja ICP-MS tai korkearesoluutioinen massaspektrometria näiden spektrihäiriöiden voittamiseksi. Lisäksi kvantifiointiin käytetyt kalibrointistandardit metalliset epäpuhtaudet on oltava erittäin tarkka ja jäljitettävissä, ja koko analyyttinen prosessi on validoitava järjestelmän luotettavuuden varmistamiseksi. epäpuhtausanalyysi tuloksia. Me toimittajana huolehdimme myös palvelun eheydestä kaasupullot ja heidän potentiaalinsa osallistua metallisia epäpuhtauksia ajan mittaan, mikä edellyttää jatkuvaa laadunvalvontaa.

Voiko kaasunvaihtolaitteen käyttö parantaa epäpuhtauksien jälkimittauksen tarkkuutta?

Kyllä, käyttämällä kaasunvaihtolaitetta voi todellakin olla merkittävässä roolissa tarkkuuden parantamisessa epäpuhtauksien jälkimittaus, varsinkin kun on kyse haastavista asioista kaasua matriiseja tai kun pyritään ultramatalaan havaitsemisrajat. A kaasunvaihtolaite, jota joskus kutsutaan matriisin eliminointijärjestelmäksi, toimii olennaisesti poistamalla valikoivasti bulkin kaasua (pääkomponentti näytekaasu) keskittyessäsi epäpuhtauksia kiinnostaa. Tämä esiväkevöintivaihe voi dramaattisesti parantaa myöhempien analyyttisten tekniikoiden, kuten herkkyyttä ICP-MS tai kaasukromatografia järjestelmät.

Periaate monen takana kaasunvaihtolaitteet Se sisältää puoliläpäisevän kalvon tai selektiivisen adsorptio/desorptiomekanismin. Esimerkiksi palladiumkalvoa voidaan käyttää poistamaan selektiivisesti vetyä a kaasuseos, sallien muun kaasujen epäpuhtaudet keskitetään ja siirretään a ilmaisin. Samoin tietyt adsorboivat materiaalit voivat vangita tiettyjä epäpuhtaudet virtaavasta kaasua virta, joka voidaan sitten desorboida termisesti pienempään määrään puhdasta kantajakaasu analyysiä varten. Vähentämällä bulkin määrää kaasua saavuttaa ilmaisin, nämä laitteet minimoivat matriisihäiriöt, alentavat taustakohinaa ja lisäävät tehokkaasti kohteen signaali-kohinasuhdetta. epäpuhtauksia. Tämä voi johtaa alempaan havaitsemisraja.

Edut käyttämällä kaasunvaihtolaitetta ovat erityisen ilmeisiä analysoinnissa epäpuhtaudet elektroniikassa kaasut, joita on vaikea käsitellä suoraan tai jotka häiritsevät merkittävästi analyyttisiä laitteita. Esimerkiksi kun yritetään mitata happea tai kosteutta erittäin reaktiivisessa erikoiskaasu, a kaasunvaihtolaite voisi mahdollisesti erottaa nämä epäpuhtaudet hyvänlaatuisemmaksi kantajakaasu pitää argon tai heliumia ennen kuin ne saavuttavat ilmaisin. Tämä ei ainoastaan ​​paranna tarkkuutta, vaan voi myös suojata herkkiä analyyttisiä komponentteja. Valmistajana 99,999 % puhtaus 50L sylinteri Xenon kaasu, ymmärrämme tällaisten edistyneiden tekniikoiden arvon poikkeuksellisen todentamisessa puhtaus harvinaisista ja erikoiskaasuja. Tämä tekniikka auttaa kriittisissä asioissa kaasun puhdistus ja varmistusvaiheet.

Kriittinen linkki: Epäpuhtausanalyysi kaasuissa, joita käytetään suoraan puolijohteiden valmistuksessa.

The kaasut, joita käytetään suoraan puolijohteiden valmistuksessa ovat valmistusprosessin elinehto. Näitä ei ole vain bulkkikaasut kuten typpi ja argon, mutta myös laaja valikoima elektroniset erikoiskaasut kuten epitaksiaaliset kaasut (esim. silaani, germane kidekerrosten kasvattamiseen), etsauskaasut (esim. NF3, SF6, Cl2 kuviointia varten), ioni-istutuskaasut (esim. arsiini, fosfiini, booritrifluoridi seostukseen) ja saostuskaasut. Jokaiselle näistä tarvitaan kaasuja, hyväksyttävän taso ja tyyppi epäpuhtaudet ovat tiukasti määriteltyjä, koska mikä tahansa poikkeama voi suoraan muuttua virheiksi puolijohde vohveli. Tämä tekee epäpuhtausanalyysi näitä varten prosessikaasut ehdottoman kriittinen laadunvalvontavaihe.

Harkitse ohuen piidioksidikerroksen laskeutumista, joka on yleinen eriste transistoreissa. Jos happea kaasua käytetään Tämä prosessi sisältää hiilivetyä epäpuhtaudet, hiiltä voidaan sisällyttää oksidikerrokseen, mikä heikentää sen eristysominaisuuksia ja saattaa johtaa laitteen vikaantumiseen. Samoin, jos etsaus kaasua sisältää odottamattoman epäpuhtaudet, se saattaa muuttaa etsausnopeutta tai selektiivisyyttä, mikä johtaa liian suuriin, liian pieniin tai väärän muotoisiin ominaisuuksiin. Jopa an epäpuhtaudet in an inertti kaasu pitää Argon kaasupullo sputteroinnissa käytettyä materiaalia voidaan siirtää kiekon pinnalle, mikä vaikuttaa kalvon laatuun. Vaikutus an epäpuhtaudet on usein prosessikohtainen, mikä tarkoittaa an epäpuhtaudet siedetty yhdessä vaiheessa voi olla kriittinen kontaminantti toisessa.

Tämä kriittinen linkki edellyttää kokonaisvaltaista lähestymistapaa epäpuhtausanalyysi. Kyse ei ole vain lopputuotteen tarkistamisesta; se sisältää raaka-aineiden, prosessin sisäisten virtojen ja lopputuloksen seurannan kaasua puhdistusvaiheet. varten puolijohteiden erikoisuus kaasut, tekniset tiedot epäpuhtaudet puolijohteessa sovellukset ovat usein erittäin tiukkoja, mikä ylittää analyyttisen havaitsemisen rajoja. Teemme tiivistä yhteistyötä asiakkaidemme kanssa puolijohteet ja elektroniikka kenttään ymmärtääksesi niiden erityispiirteitä epäpuhtaudet herkkyydet erilaisille kaasut ja kaasuseokset. Tämä yhteistyöhön perustuva lähestymistapa auttaa varmistamaan, että puhtaat erikoiskaasut toimitamme jatkuvasti täytämme heidän edistyneiden valmistusprosessiensa vaativat vaatimukset. Haasteena on havaita a laaja valikoima epäpuhtauksia jatkuvasti laskevilla tasoilla.

Beyond the Lab: Parhaat käytännöt erittäin puhtaiden puolijohdekaasujen käsittelyyn kontaminoitumisen estämiseksi.

Varmistetaan elektronisten erikoiskaasujen puhtaus ei lopu, kun kaasua lähtee tuotantolaitokseltamme. Sen ylläpitäminen puhtaus aina käyttöpisteeseen asti a puolijohde Fab vaatii huolellista huomiota käsittelyyn, varastointiin ja jakeluun. Jopa korkein puhdasta kaasua voi saastua, jos sitä ei hoideta oikein. Huazhong Gasilla emme keskity pelkästään tuotantoon erittäin puhtaita kaasuja mutta myös neuvomme asiakkaitamme parhaista käytännöistä loppupään estämiseksi saastuminen.

Tärkeimpiä parhaita käytäntöjä ovat:

• Komponenttivalinta: Kaikki kaasunsyöttöjärjestelmän komponentit – mukaan lukien kaasupullot, säätimet, venttiilit, letkut ja liittimet – on valmistettava sopivista materiaaleista (esim. sähkökiillotetusta ruostumattomasta teräksestä) ja ne on puhdistettava ja sertifioitu erityisesti erittäin puhdasta (UHP) palveluun. Väärien materiaalien käyttö voi johtaa kaasun ulostuloon epäpuhtaudet tai a metallista epäpuhtautta huuhtoutumassa sisään kaasun virtaus.
• Järjestelmän eheys: Kaasunsyöttöjärjestelmän tulee olla tiivis. Pienetkin vuodot voivat sallia ilmakehän epäpuhtaudet kuten happi, kosteus ja hiukkasmainen asia päästä järjestelmään, vaarantaa kaasun puhtaus. Säännöllinen vuototarkastus on välttämätöntä.
• Tyhjennysmenettelyt: Oikeat puhdistustoimenpiteet ovat kriittisiä joka kerta, kun liitäntä tehdään tai sylinteri vaihdetaan. Tämä sisältää viivojen huuhtelemisen a:lla erittäin puhdasta inerttiä kaasua (pitää argon tai typpeä) poistamaan mahdollisesti jäänyt ilma tai epäpuhtaudet. Riittämätön puhdistus on yleinen syy saastuminen. Suosittelemme usein automaattisia tyhjennyspaneeleja johdonmukaisuuden varmistamiseksi.
• Erikoisvarusteet: Käytä erityisiä säätimiä ja linjoja tiettyyn tarkoitukseen kaasut tai perheille kaasut voi estää ristikontaminaation. Tämä on erityisen tärkeää vaihdettaessa välillä inertti kaasu ja reaktiivinen tai syövyttävä kaasu.
• Sylinterin käsittely: Kaasupullot tulee käsitellä varoen vaurioiden välttämiseksi. Ne tulisi varastoida merkityissä, hyvin ilmastoiduissa tiloissa, ja varastonhallintaa tulisi harjoitella "ensimmäisenä sisään, ensin ulos". Käyttämällä omistettu kosteus ja happi kriittisissä pisteissä olevat analysaattorit voivat myös auttaa seuraamaan näiden yleisten tunkeutumista epäpuhtaudet.

Mark Shenin kaltaisille asiakkaille, jotka hankkivat kaasuja jälleenmyyntiä tai valmistusta varten, näiden käsittelykäytäntöjen ymmärtäminen on elintärkeää tuotteen laatu he lupaavat omille asiakkailleen. Se on jaettu vastuu. Varmistamme omamme Vetysylinteri esimerkiksi tuotteet täytetään ja huolletaan estämiseksi epäpuhtaudet sisäänpääsyä, mutta loppukäyttäjän järjestelmällä on yhtä tärkeä rooli. Taistelu vastaan epäpuhtaudet on jatkuvaa työtä tuotannosta sovellukseen.

Kristallipalloon katseleminen: mitä tulevaisuuden innovaatioita voimme odottaa elektroniikkalaatuisten kaasujen epäpuhtauksien havaitsemisesta?

Pyrkimys yhä korkeammalle puhtaus sisään elektroniset kaasut ja herkempiä epäpuhtauksien havaitseminen menetelmät on jatkuva matka, jota ohjaa armoton innovaatiovauhti puolijohde teollisuus. Kun laitteen ominaisuudet kutistuvat edelleen alle 10 nanometrin alueelle ja uusia materiaaleja ja arkkitehtuureja ilmaantuu (kuten 3D NAND ja Gate-All-Around -transistorit), vaikutus vielä heikkenee. epäpuhtauksia tulee selvemmäksi. Tämä edellyttää lisäkehitystä molemmissa kaasun puhdistus teknologiat ja epäpuhtausanalyysi kykyjä.

Voimme ennakoida useita trendejä:

• Alemmat tunnistusrajat: Analyyttiset tekniikat, kuten ICP-MS, Kaasukromatografia-massaspektrometria (GC-MS) ja onkalorengasspektroskopia (CRDS) kehittyvät edelleen, mikä lisää havaitsemisrajat leveämmälle erilaisia ​​epäpuhtauksia yksinumeroisille ppt-tasoille tai jopa ppq-alueelle. Tämä edellyttää innovaatioita ionilähteissä, massa-analysaattoreissa ja ilmaisin teknologiaa.
• In situ ja reaaliaikainen seuranta: Analyyttisille järjestelmille, jotka pystyvät valvomaan, on kasvava kysyntä kaasun puhtaus reaaliajassa, suoraan käyttöpisteessä sisällä puolijohde ihana. Tämä mahdollistaa minkä tahansa välittömän havaitsemisen saastuminen tapahtumia tai ajautuu sisään epäpuhtaudet tasot, mikä mahdollistaa nopeammat korjaavat toimet ja minimoi tuotehäviön. Pienoistetut anturit ja kehittyneet kemometriset algoritmit ovat tässä avainasemassa.
• Monimutkaisten kaasuseosten analyysi: Tulevaisuus puolijohde prosessit voivat olla monimutkaisempia kaasuseokset useilla reaktiivisilla komponenteilla. Analysoidaan epäpuhtaudet tällaisissa haastavissa matriiseissa tarvitaan uusia analyyttisiä strategioita ja kehittyneitä tietojen tulkintatyökaluja. Kyky mitata an epäpuhtaudet yhdessä komponentissa ilman muiden häiriöitä on ratkaisevan tärkeää.
• Keskity "Killer"-epäpuhtauksiin: Tutkimusta jatketaan erityisten tunnistamiseksi epäpuhtaudet puolijohteessa käsittely, jolla on suhteettoman suuri vaikutus laitteen suorituskykyyn tai tuottoon jopa erittäin alhaisilla tasoilla. Analyyttiset menetelmät kohdistetaan enemmän näihin "tappajiin" epäpuhtaudet.
• Dataanalyysi ja tekoäly: Advanced-sovelluksen tuottamat valtavat tietomäärät epäpuhtausanalyysi järjestelmiä hyödynnetään tekoälyn ja koneoppimisen avulla trendien tunnistamiseksi ja potentiaalin ennustamiseksi saastuminen ongelmia ja optimoida kaasun puhdistus prosesseja. Tämä voi auttaa ennakoivassa laadunvalvonnassa reaktiivisen ongelmanratkaisun sijaan.

Me Huazhong Gasilla olemme sitoutuneet pysymään tämän kehityksen kärjessä. Panostamme jatkuvasti tutkimukseen ja kehitykseen ja teemme yhteistyötä alan kumppaneiden ja akateemisten instituutioiden kanssa edistääksemme tiedettä erittäin puhdasta kaasua tuotanto ja epäpuhtausanalyysi. Asiakkaillemme, myös Mark Shenin kaltaisille laatutietoisille, tämä tarkoittaa luotettavaa toimitusta elektroniset erikoiskaasut jotka vastaavat muuttuviin tarpeisiin elektroniikka- ja puolijohdeteollisuus. Valikoimamme on Helium, joka tunnetaan inerttisyydestään ja käytöstään erikoissovelluksissa, hyötyy myös näistä edistyneistä analyyttisistä tarkastuksista varmistaakseen minimaalisen epäpuhtaudet tasot.

Tärkeimmät muistettavat huomiot:

• Elektroniset erikoiskaasut ovat perustavanlaatuisia puolijohteiden valmistus, ja heidän puhtaus ei ole neuvoteltavissa.
• Jopa epäpuhtauksiappb tai ppt mitattuna voi aiheuttaa merkittäviä vikoja ja tuottohäviöitä puolijohde laitteita.
• Yleistä kaasujen epäpuhtaudet sisältävät muut kaasut (kuten O₂, H₂O), metallisia epäpuhtauksia, ja hiukkasmainen asia.
• ICP-MS on kulmakiviteknologia a laaja valikoima epäpuhtauksia, varsinkin metallisia epäpuhtauksia, erittäin alhaisilla tasoilla.
• Ylläpito kaasun puhtaus vaatii huolellista käsittelyä ja järjestelmän eheyttä kaasupullo käyttöpisteeseen estämiseksi saastuminen.
• Tulevaisuus näkee vielä alempana havaitsemisrajat, reaaliaikainen seuranta ja tekoälyohjattu epäpuhtausanalyysi varten elektroninen luokka kaasut.
• Hallitsee jokaista potentiaalia epäpuhtaudet on elintärkeää sen varmistamiseksi tuotteen laatu ja luotettavuus nykyajan elektroniikka.