„Huazhong Gas“ pasišventė tam, kad įsisavintų pramonės ir pramonės meną bei mokslą specialios dujos gamyba. Šiuolaikiniame aukštųjų technologijų pasaulyje, ypač puslaidininkis pramonė, paklausa itin didelio grynumo dujos yra ne tik pirmenybė; tai absoliuti būtinybė. Šis straipsnis gilinasi į kritinį pasaulį priemaišų analizė už elektroninės specialios dujos. Išnagrinėsime, kodėl net ir mažiausi priemaiša gali turėti milžiniškų pasekmių, kaip mes aptinkame šias sunkiai įmanomas priemaišų pėdsakųir ką tai reiškia įmonėms. Supratimas dujų priemaišų ir jų metodus valymas ir aptikimas, pvz ICP-MS, yra labai svarbus siekiant užtikrinti modernių įrenginių patikimumą ir veikimą elektronika. Šis kūrinys vertas jūsų laiko, nes jis siūlo gamyklos savininko požiūrį į griežtų taisyklių laikymąsi elektroninių specialių dujų grynumas, kertinis akmuo puslaidininkis ir elektronika sektoriuose.

Kas tiksliai yra elektroninės specialios dujos ir kodėl jų grynumas toks svarbus puslaidininkių gamyboje?

Elektroninės specialios dujos, dažnai vadinamas elektroninės dujos arba puslaidininkines dujas, yra unikali kategorija didelio grynumo dujos ir dujų mišiniai specialiai sukurta sudėtingiems elektroninių komponentų gamybos procesams. Pagalvokite apie juos kaip apie nematomus skaitmeninio amžiaus architektus. Šios puslaidininkiuose naudojamos dujos Gamyba apima įvairius gaminius, tokius kaip silanas (SiH₄) silicio sluoksniams nusodinti, azoto trifluoridas (NF₃) kamerų valymui, argonas (Ar) kaip inertiškas skydas, ir įvairūs dopingo dujos kaip fosfinas (PH₃) arba arzinas (AsH₃), kad pakeistų elektrines puslaidininkis medžiagos. Terminas "elektronikos specialybė“ pats išryškina pritaikytą jų pritaikymą ir ypatingą jų sudėties tikslumą. Tai nėra jūsų kasdienybė pramonines dujas; jų specifikacijos yra daug griežtesnės.

Svarbiausia jų svarba grynumas Negalima pervertinti, ypač puslaidininkių gamyba. Šiuolaikinės integrinės grandinės (IC) turi tranzistorius ir laidus, kurie yra neįtikėtinai maži, dažnai matuojami nanometrais (milijardinėmis metro dalimis). Šiuo mikroskopiniu mastu net vienas nepageidaujamas atomas – an priemaiša– gali veikti kaip riedulys mažame upelyje, sutrikdydamas numatytą elektros srautą arba sukeldamas konstrukcinius defektus. Dėl to gali atsirasti sugedęs lustas, o pramonėje, kurioje milijonai lustų gaminami vienoje plokštelėje, gali atsirasti finansinė ir reputacijos žala dėl plačiai paplitusių užteršimas gali būti didžiulis. Todėl, elektroninių specialių dujų grynumas yra pamatinis ramstis, ant kurio visa elektronika ir puslaidininkiai pramonės stendai. Bet koks priemaiša gali pakenkti įrenginio našumui, našumui ir patikimumui, todėl yra griežtas dujų grynumas kontrolė būtina.

„Huazhong Gas“ supranta, kad mūsų klientai puslaidininkių pramonė pasikliauk, kad tieksime dujas, kurios atitinka arba viršija „penkių devynių“ (99,999 %) arba net „šešių devynių“ (99,9999 %) grynumo lygį. Tai reiškia, kad bet kuris priemaiša turi būti mažesnėmis nei milijono dalių (ppm) arba net milijardo dalių (ppb) koncentracija. Pasiekti ir patikrinti tokius didelio grynumo lygiai reikalauja sudėtingo valymas technikos ir, svarbiausia, pažangios priemaišų analizė metodus. Netikėto buvimas priemaiša taip pat gali nurodyti problemas, susijusias su dujų balionai arba tiekimo grandinėje, todėl nuoseklūs kokybės patikrinimai yra gyvybiškai svarbūs. Užtikriname savo Azoto cilindras Pavyzdžiui, pasiūlymai atitinka šiuos griežtus standartus, nes azotas yra darbinės dujos daugelyje puslaidininkių gamybos etapų.

Kaip net mikroskopinės priemaišos gali numušti puslaidininkių gamybos linijas?

Kartais sunku įsivaizduoti, kaip kažkas tokio mažo, a priemaišų pėdsakų matuojama dalimis milijardui (ppb) ar net dalimis trilijonui (ppt), gali sukelti tokių didelių problemų. Tačiau pasaulyje puslaidininkis gamybos, šie mikroskopiniai teršalų yra pagrindiniai piktadariai. Panagrinėkime tipišką puslaidininkių gamybos procesą: jis apima dešimtis, kartais šimtus subtilių žingsnių, tokių kaip nusodinimas (plonų plėvelių klojimas), ėsdinimas (medžiagos pašalinimas) ir jonų implantavimas (konkrečių atomų įterpimas). Kiekvienas žingsnis priklauso nuo tiksliai kontroliuojamos cheminės aplinkos, kurią dažnai sukuria arba prižiūri elektroninės specialios dujos. Jeigu a naudotos dujos viename iš šių žingsnių atliekama nepageidaujama priemaiša, tai priemaiša gali būti įtrauktas į subtilius sluoksnius puslaidininkis prietaisas.

Pavyzdžiui, metalinių priemaišų kaip natris, geležis ar varis, net esant itin mažoms koncentracijoms, gali smarkiai pakeisti elektrines silicio savybes. Jie gali sukurti nepageidaujamus laidžius kelius, vedančius į trumpuosius jungimus, arba veikti kaip „spąstai“, trukdantys elektronų srautui, sulėtinantys įrenginį arba visiškai sugesti. An priemaiša taip pat gali trukdyti cheminėms reakcijoms, numatytoms proceso etape. Pavyzdžiui, a teršalas ėsdinimo dujose gali atsirasti nepakankamas arba per didelis ėsdinimas, sugadindamas tikslius plokštelės raštus. Poveikis yra ne tik atskiriems lustams; nepastebėtas priemaiša Dėl šios problemos ištisos plokštelių partijos gali būti išmestos į metalo laužą, o tai gali patirti milijonus dolerių nuostolių, gamybos vėlavimų ir galvos skausmo viešųjų pirkimų pareigūnams, tokiems kaip Markas Shen, kurie turi užtikrinti stabilų kokybiškų medžiagų tiekimą. Tai pabrėžia esminį tvirtumo poreikį priemaišų pėdsakų matavimas.

Iššūkis yra tas, kad „priimtinas“ lygis bet kuriam priemaiša vis mažėja kaip puslaidininkis įrenginio funkcijos tampa mažesnės. Kas buvo laikoma priimtina priemaiša lygis prieš dešimtmetį gali būti katastrofiškas užteršimas šiandien. Šis nenumaldomas miniatiūrizavimo siekis kelia didžiulį spaudimą dujų gamintojams ir analitinėms laboratorijoms tobulinti aptikimo riba pajėgumus. Netgi kietųjų dalelių priemaišos, mažytės dulkių dėmės, nematomos plika akimi, gali blokuoti šviesą fotolitografijos etapuose arba sukurti plokštelės paviršiaus fizinius defektus. Todėl kontroliuoti kiekvieną potencialą priemaiša – dujinės, metalinės arba kietųjų dalelių – yra itin svarbus. The priemaišų diapazonas galinčių sukelti problemų yra didžiulis, pabrėžiant visapusiško būtinybę dujų analizė.

Kokie yra dažniausiai pasitaikantys problemų sukėlėjai? Priemaišų identifikavimas elektronikos dujose.

Kai kalbame apie priemaišų dujose skirtas elektronika ir puslaidininkiai sektoriuje, mes žiūrime į įvairius personažus, kurių kiekvienas gali padaryti didelę žalą. Šios priemaišų, kurias reikia aptikti Galima plačiai suskirstyti į dujines, metalines ir daleles. Suprasti šiuos įprastus problemų sukėlėjus yra pirmas žingsnis siekiant veiksmingumo priemaišų analizė ir kontroliuoti. Konkretus esamų priemaišų gali skirtis priklausomai nuo pačių dujų, jų gamybos būdo, laikymo ir tvarkymo.

Dujinis priemaišų pagrindinėje dalyje yra kitų dujų specialios dujos. Pavyzdžiui, į didelio grynumo azotas, įprastas dujinis priemaišų gali būti deguonis (O₂), drėgmė (H2O), anglies dioksidas (CO₂), anglies monoksidas (CO) ir angliavandeniliai (CHₓ). Deguonis ir drėgmė yra ypač problemiški, nes yra labai reaktyvūs ir gali sukelti nepageidaujamą oksidaciją puslaidininkis medžiagų ar proceso įrangos. Netgi an inertinės dujos patinka argonas, jų gali būti pėdsakų. Kaip įmonė, dažnai matome prašymus analizuoti a platus priemaišų asortimentas, įskaitant šias reaktyvias rūšis. Pavyzdžiui, mūsų galimybės apima kompleksų gamybą Dujų mišinys produktai, kontroliuojantys kiekvieną komponentą, įskaitant potencialius dujinius priemaišų, yra svarbiausia.

Metalinės priemaišos yra dar vienas didelis rūpestis. Tai yra metalų, tokių kaip natris (Na), kalis (K), kalcis (Ca), geležis (Fe), varis (Cu), nikelis (Ni), chromas (Cr) ir aliuminis (Al), atomai. Jie gali būti kilę iš žaliavų, gamybos įrangos (pvz., vamzdynų ir reaktorių) ar net iš dujų balionai patys, jei jie nėra tinkamai gydomi. Kaip minėta, šios metalo priemaišos gali smarkiai paveikti elektros našumą puslaidininkis prietaisai. Norint juos aptikti ppb arba ppt lygiais, reikia labai jautrių analizės metodų, tokių kaip induktyviai susietos plazmos masės spektrometrija (ICP-MS). Taip pat turime apsvarstyti kietųjų dalelių reikalas. Tai mažos kietos arba skystos dalelės, suspenduotos dujų srautas. Jie gali sukelti fizinius plokštelių defektus, blokuoti įrangos purkštukus ar įvesti kitus teršalų. Filtravimas yra labai svarbus norint pašalinti kietąsias daleles, tačiau jų lygio stebėjimas taip pat yra visapusiško tyrimo dalis dujų kokybė programa. Kai kurie elektroninės specialios dujos taip pat yra ėsdinančių dujų arba toksiškos dujos, o tai dar labiau supaprastina jų tvarkymą ir analizę ir užtikrina, kad priemaiša profilis nepadidina šių pavojų.

ICP-MS: auksinis standartas metalinių priemaišų aptikimui puslaidininkių dujose?

Kalbant apie metalinių priemaišų analizė in itin didelio grynumo dujos, Induktyviai susietos plazmos masės spektrometrija arba ICP-MS, yra plačiai vertinama kaip pirmaujanti technologija. Tai galinga analitinė technika, galinti aptikti ir kiekybiškai įvertinti daugybę elementarių priemaišų, dažnai iki stulbinančiai žemo lygio – pagalvokite apie dalis trilijonui (ppt) ar net dalių per kvadrilijoną (ppq) kai kuriems elementams. Būtent dėl ​​​​šio jautrumo ICP-MS tapo tokia svarbi puslaidininkis pramonė, kurioje, kaip jau aptarėme, yra net nedidelių pėdsakų metalinių priemaišų gali būti žalingas produkto kokybė.

Kaip veikia ICP-MS veikia savo magiją? Paprastais žodžiais tariant, dujų mėginys (arba tirpalas, gautas iš dujų) įpilamas į labai karštą plazmą, paprastai pagamintą iš argonas. Ši plazma, pasiekianti 6 000–10 000 °C temperatūrą, yra pakankamai energinga, kad suskaidytų dujų molekules ir jonizuotų esančius atomus, įskaitant bet kokius metalinių priemaišų. Tada šie jonai ekstrahuojami iš plazmos ir nukreipiami į masės spektrometrą. Masės spektrometras veikia kaip labai tikslus filtras, atskiriantis jonus pagal jų masės ir krūvio santykį. A detektorius tada skaičiuoja kiekvienos konkrečios masės jonus, kad galėtume nustatyti, kurie elementai yra ir kokiu kiekiu. Gebėjimas ICP-MS Norėdami nuskaityti platų spektrą metalinės priemaišos specialiose dujose tuo pačiu daro jį labai efektyvų.

Nors ICP-MS yra neįtikėtinai galingas, ne be iššūkių, ypač sprendžiant puslaidininkiuose naudojamos dujos pagaminimas. Vienas paplitęs būdas yra sugauti spąstus priemaišų iš didelio kiekio dujų į surinkimo terpę arba į skystį, kuris vėliau analizuojamas ICP-MS. Tačiau tiesioginis tiesioginis dujų įpurškimas į ICP-MS sistema taip pat vis dažniau naudojama tam tikroms programoms, nors jai reikia specializuotų sąsajų. Metodo pasirinkimas priklauso nuo konkretaus dujų priemaišų dominančios, matricos dujos ir reikalingos aptikimo riba. „Huazhong Gas“ daug investuojame į naujausią analitinę įrangą, įskaitant ICP-MS galimybes, nes žinome, kad tai yra patikima priemaišų analizė duomenys yra esminiai mūsų klientų pasitikėjimo mumis pagrindas didelio grynumo elektroninis dujų. Tikslumas ICP-MS padeda užtikrinti, kad dujų grynumas atitinka griežtus reikalavimus elektroninė klasė medžiagos.

Kodėl elektronikos ir puslaidininkių pramonėje neginčijamas dujų grynumas?

Nepajudinamo poreikis dujų grynumas esančiame elektronikos ir puslaidininkių pramonėje yra ne tik pirmenybė; tai esminis reikalavimas, kurį lemia šiuolaikinių prietaisų gamybos fizika ir ekonomika. Kaip puslaidininkis prietaiso savybės susitraukia iki nanometrų skalės, jų jautrumas bet kokiai formai užteršimas šokteli į dangų. An priemaiša kurios galėjo būti nereikšmingos senesniuose, didesniuose įrenginiuose, dabar gali sukelti katastrofiškų pažangiausių lustų gedimų. Tai turi tiesioginės įtakos derliui – gerų traškučių procentinei plokštelei – ir net nedidelis derlingumo sumažėjimas gali reikšti milijonų dolerių pajamų praradimą. puslaidininkis gamintojas.

Pagalvokite apie sudėtingą šiuolaikinio mikroprocesoriaus ar atminties lusto architektūrą. Jame yra milijardai tranzistorių, kurių kiekvienas yra miniatiūrinės inžinerijos stebuklas. Šių tranzistorių veikimas priklauso nuo tikslių elektrinių savybių puslaidininkis naudojamos medžiagos, kurios savo ruožtu yra labai jautrios priemaišų. Pavyzdžiui, tam tikri metalinių priemaišų gali sukelti nepageidaujamą energijos lygį silicio juostos tarpelyje, todėl padidės nuotėkio srovė arba sumažės nešiklio mobilumas. Tai reiškia lėtesnius, mažiau efektyvius arba visiškai neveikiančius įrenginius. Dujinis priemaišų pavyzdžiui, deguonis ar drėgmė, gali susidaryti nenumatyti oksido sluoksniai, pakeisti plėvelės storį arba sąsajos savybes, kurios yra svarbios įrenginio veikimui. Bendras dujų kokybė tiesiogiai verčiama į produkto kokybė ir patikimumas.

Be to, elektronikos ir puslaidininkių pramonėje pasižymi labai sudėtingais ir brangiais gamybos procesais. Vienintelis puslaidininkis gamybos gamyklą ("fab") pastatyti ir įrengti gali kainuoti milijardus dolerių. The naudojamos dujos yra neatsiejami nuo daugelio šių brangių proceso etapų. Jeigu a specialios dujos yra užterštas an priemaiša, tai turi įtakos ne tik šiuo metu apdorojamoms plokštelėms; taip pat gali užteršti pačią brangią apdorojimo įrangą. Dėl to gali pailgėti valymo ir perkvalifikavimo prastovos, dar labiau padidinti sąnaudas ir sutrikdyti gamybos grafikus – tai labai skaudu tokiam žmogui kaip Markas Shenas, kuris pasitiki laiku pristatymu, kad patenkintų savo klientų poreikius. Todėl užtikrinant elektroninių specialių dujų grynumas per griežtą priemaišų analizė yra kritinė rizikos mažinimo strategija visai tiekimo grandinei. Dėmesys į didelio grynumo dujos yra negailestingas, nes statymas yra neįtikėtinai didelis.

Su kokiais pagrindiniais iššūkiais susiduriame analizuodami metalines priemaišas specialiose dujose?

Analizuojant metalinių priemaišų in specialios dujos, ypač tuos, kurie naudojami puslaidininkis pramonė, kelia unikalių iššūkių. Pagrindinis sunkumas kyla dėl itin mažos šių koncentracijų priemaišų gali būti problemiškas – dažnai dalių už milijardą (ppb) ar net dalių už trilijoną (ppt) diapazoną. Norint aptikti ir tiksliai įvertinti tokius nedidelius kiekius, reikia ne tik labai jautrių analitinių prietaisų, pvz. ICP-MS bet ir išskirtinai švarią analitinę aplinką ir kruopščius mėginių tvarkymo protokolus, kad būtų išvengta išorinių užteršimas.

Vienas reikšmingas iššūkis yra pavyzdžio įvedimas. Daugelis naudojamos specialios dujos in elektronika yra labai reaktyvūs, ėsdinantys ar net piroforiški (spontaniškai užsidega ore). Saugus ir efektyvus jų perkėlimas dujų į analitinį instrumentą kaip an ICP-MS nekeičiant dujų mėginys Norint užteršti prietaisą, reikia specialių sąsajų ir tvarkymo procedūrų. Pavyzdžiui, tiesiogiai švirkščiant a ėsdinančios dujos kaip vandenilio chloridas (HCl) į standartą ICP-MS sistema gali ją smarkiai sugadinti. Todėl naudojami netiesioginiai metodai, pvz., gaudymas su spąstais (dujų burbuliavimas per skystį, kad būtų užfiksuotas priemaišų) arba kriogeninis gaudymas, dažnai naudojami. Tačiau šie metodai gali sukurti savo galimus šaltinius užteršimas arba analitės praradimas, jei atlikta netinkamai. Pasirinkimas iš nešančiosios dujos skiedimui, jei reikia, taip pat turi būti nepriekaištingos grynumas.

Kitas iššūkis – „matricos efektas“. Didžioji dalis dujų pati (pvz. argonas, azotas, vandenilis) gali trukdyti aptikti priemaišų pėdsakų. Pavyzdžiui, į ICP-MS, plazma susidarė iš didžiosios dalies dujų gali sukurti poliatominius jonus, kurių masės ir krūvio santykis yra toks pat kaip ir kai kurių taikinių metalinių priemaišų, todėl gaunami klaidingi teigiami rezultatai arba netikslus kiekybinis įvertinimas. Analitikai turi naudoti tokius metodus kaip susidūrimo / reakcijos ląstelės ICP-MS arba didelės skiriamosios gebos masių spektrometrija šiems spektriniams trukdžiams įveikti. Be to, kiekybiniam įvertinimui naudojami kalibravimo standartai metalo priemaišos turi būti itin tikslūs ir atsekami, o visas analizės procesas turi būti patvirtintas, kad būtų užtikrintas priemaišų analizė rezultatus. Mes, kaip tiekėjai, taip pat nerimaujame dėl vientisumo dujų balionai ir jų potencialas prisidėti metalinių priemaišų laikui bėgant, todėl būtina nuolatinė kokybės kontrolė.

Ar naudojant dujų mainų įrenginį gali padidėti priemaišų pėdsakų matavimo tikslumas?

taip, naudojant dujų mainų įrenginį iš tikrųjų gali atlikti svarbų vaidmenį didinant tikslumą priemaišų pėdsakų matavimas, ypač kai susiduriama su iššūkiais dujų matricose arba kai siekiama itin žemo aptikimo ribos. A dujų mainų įrenginys, kartais vadinama matricos pašalinimo sistema, iš esmės veikia selektyviai pašalindama didžiąją dalį dujų (pagrindinis komponentas dujų mėginys) sutelkiant dėmesį priemaišų pėdsakų dominančių. Šis išankstinio koncentravimo veiksmas gali žymiai pagerinti vėlesnių analizės metodų, pvz., jautrumą ICP-MS arba dujų chromatografas sistemos.

Principas už daugelio dujų mainų įrenginiai apima pusiau pralaidžią membraną arba selektyvų adsorbcijos / desorbcijos mechanizmą. Pavyzdžiui, paladžio membrana gali būti naudojama selektyviai pašalinti vandenilį iš a dujų mišinys, leidžiant kitiems priemaišų dujose sukoncentruoti ir perduoti į a detektorius. Panašiai tam tikros adsorbuojančios medžiagos gali sulaikyti tam tikras priemaišų iš tekančio dujų srautas, kuris vėliau gali būti termiškai desorbuotas mažesniame švaraus tūryje nešančiosios dujos analizei. Sumažinus birių kiekį dujų pasiekiant detektorius, šie įrenginiai sumažina matricos trukdžius, sumažina foninį triukšmą ir efektyviai padidina taikinio signalo ir triukšmo santykį. priemaišų pėdsakų. Tai gali lemti žemesnę aptikimo riba.

Privalumai iš naudojant dujų mainų įrenginį yra ypač akivaizdūs analizuojant priemaišos elektronikoje dujos, kurias sunku tiesiogiai valdyti arba kurios labai trikdo analitinius prietaisus. Pavyzdžiui, kai bandoma išmatuoti deguonies ar drėgmės pėdsakus labai reaktyvioje aplinkoje specialios dujos, a dujų mainų įrenginys galėtų juos atskirti priemaišų į geresnę nešančiosios dujos patinka argonas arba helio, kol jie pasiekia detektorius. Tai ne tik padidina tikslumą, bet ir gali apsaugoti jautrius analitinius komponentus. Kaip gamintojas 99,999% grynumo 50L cilindro ksenono dujos, suprantame tokių pažangių metodų vertę tikrinant išskirtinius dalykus grynumas retų ir specialios dujos. Ši technologija padeda kritiškai dujų valymas ir patikrinimo etapai.

Kritinė grandis: puslaidininkių gamyboje tiesiogiai naudojamų dujų priemaišų analizė.

The dujos, tiesiogiai naudojamos puslaidininkių gamyboje yra gamybos proceso gyvybės šaltinis. Tai apima ne tik birių dujų kaip azotas ir argonas, bet ir platus asortimentas elektroninės specialios dujos tokie kaip epitaksinės dujos (pvz., silanas, germanas kristalų sluoksniams auginti), ėsdinimo dujos (pvz., NF3, SF₆, Cl2 raštui), jonų implantavimo dujos (pvz., arsinas, fosfinas, boro trifluoridas, skirtas dopingui) ir nusodinimo dujos. Kiekvienam iš šių reikalingos dujos, priimtino lygio ir tipo priemaiša yra griežtai apibrėžti, nes bet koks nukrypimas gali tiesiogiai virsti defektais puslaidininkis vaflį. Tai daro priemaišų analizė šiems proceso dujos absoliučiai svarbus kokybės kontrolės žingsnis.

Apsvarstykite plono silicio dioksido sluoksnio, įprasto tranzistorių izoliatoriaus, nusodinimą. Jei deguonis naudojamos dujos Šiam procesui yra angliavandenilių priemaišų, anglis gali būti įtraukta į oksido sluoksnį, pablogindama jo izoliacines savybes ir gali sukelti įrenginio gedimą. Panašiai, jei ofortas dujų yra netikėtas priemaiša, tai gali pakeisti ėsdinimo greitį arba selektyvumą, todėl funkcijos yra per didelės, per mažos arba netinkamos formos. Net an priemaiša in an inertinės dujos patinka Argono dujų balionas Naudojamas purškimui, gali būti perkeltas ant plokštelės paviršiaus, o tai turi įtakos plėvelės kokybei. Poveikis an priemaiša dažnai yra specifinis procesas, reiškiantis an priemaiša toleruoti vienu žingsniu gali būti kritiška teršalas kitoje.

Ši kritinė sąsaja reikalauja visapusiško požiūrio į priemaišų analizė. Tai ne tik galutinio produkto patikrinimas; tai apima žaliavų, gamybos srautų ir galutinio srauto stebėjimą dujų valymo etapai. Už puslaidininkių specialybė dujos, specifikacijos priemaišos puslaidininkiuose programos dažnai yra labai griežtos, o tai stumia analitinio aptikimo ribas. Mes glaudžiai bendradarbiaujame su savo klientais puslaidininkių ir elektronikos lauką, kad suprastų jų specifiškumą priemaiša jautrumas skirtingiems dujos ir dujų mišiniai. Šis bendradarbiavimo metodas padeda užtikrinti, kad grynumo specialios dujos Mes tiekiame nuosekliai atitinkame griežtus jų pažangių gamybos procesų reikalavimus. Iššūkis yra aptikti a platus priemaišų asortimentas vis mažėjančiame lygyje.

Beyond the Lab: geriausia praktika naudojant didelio grynumo puslaidininkines dujas siekiant išvengti užteršimo.

Užtikrinant, elektroninių specialių dujų grynumas nesibaigia, kai dujų palieka mūsų gamyklą. Išlaikant tai grynumas iki pat naudojimo taško a puslaidininkis Fab reikalauja kruopštaus dėmesio tvarkymui, saugojimui ir platinimui. Net aukščiausias grynumo dujos gali būti užterštas, jei nebus tinkamai tvarkomas. „Huazhong Gas“ koncentruojamės ne tik į gamybą didelio grynumo dujos bet ir patarti savo klientams apie geriausią praktiką, kad būtų išvengta tolesnių pasekmių užteršimas.

Pagrindinės geriausios praktikos yra:

• Komponentų pasirinkimas: Visi dujų tiekimo sistemos komponentai, įskaitant dujų balionai, reguliatoriai, vožtuvai, vamzdeliai ir jungiamosios detalės – turi būti pagaminti iš tinkamų medžiagų (pvz., elektropoliruoto nerūdijančio plieno) ir specialiai išvalyti bei sertifikuoti itin didelio grynumo (UHP) paslauga. Netinkamų medžiagų naudojimas gali sukelti dujų išsiskyrimą priemaišų arba a metalo priemaiša išplovimas į dujų srautas.
• Sistemos vientisumas: Dujų tiekimo sistema turi būti sandari. Net ir nedideli nutekėjimai gali sukelti atmosferą teršalų kaip deguonis, drėgmė ir kietųjų dalelių reikalas patekti į sistemą, kompromituojantis dujų grynumas. Reguliarus nuotėkio tikrinimas yra būtinas.
• Valymo procedūros: Tinkamos valymo procedūros yra labai svarbios kiekvieną kartą, kai prijungiama arba keičiamas cilindras. Tai apima linijų praplovimą a didelio grynumo inertinės dujos (kaip argonas arba azotu), kad pašalintų įstrigusį orą arba priemaišų. Nepakankamas valymas yra dažnas šaltinis užteršimas. Norėdami užtikrinti nuoseklumą, dažnai rekomenduojame automatines valymo plokštes.
• Speciali įranga: Naudojant tam skirtus reguliatorius ir linijas dujų arba šeimoms dujų gali užkirsti kelią kryžminiam užteršimui. Tai ypač svarbu perjungiant tarp inertinės dujos ir reaktyvus arba ėsdinančios dujos.
• Cilindro valdymas: Dujų balionai su jais reikia elgtis atsargiai, kad būtų išvengta žalos. Jie turėtų būti laikomi tam skirtose, gerai vėdinamose vietose ir turėtų būti praktikuojamas atsargų valdymas „pirmas į jas, pirmas išeina“. Naudojant skirta drėgmė ir deguonis analizatoriai kritiniuose taškuose taip pat gali padėti stebėti, ar nepatenka šių bendrųjų priemaišų.

Tokiems klientams, kaip Markas Shenas, kurie perka dujas perparduoti arba naudoti gamyboje, svarbu suprasti šią tvarkymo praktiką, kad būtų išlaikytas produkto kokybė jie žada savo klientams. Tai bendra atsakomybė. Užtikriname savo Vandenilio cilindras pavyzdžiui, produktai užpildomi ir prižiūrimi, kad būtų išvengta priemaiša patekimo, bet galutinio vartotojo sistema atlieka ne mažiau svarbų vaidmenį. Kova prieš priemaiša yra nuolatinės pastangos nuo gamybos iki pritaikymo.

Žvilgsnis į krištolo rutulį: kokių ateities naujovių galime tikėtis aptikdami elektroninės klasės dujas?

Siekis vis aukštesnio grynumas in elektroninės klasės dujos ir jautresnis priemaišų aptikimas metodai yra nenutrūkstama kelionė, kurią lemia nenumaldomas inovacijų tempas puslaidininkis pramonė. Įrenginio funkcijoms mažėjant iki 10 nanometrų srities ir atsirandant naujoms medžiagoms bei architektūroms (pvz., 3D NAND ir „Gate-All-Around“ tranzistoriams), poveikis dar silpnesnis. priemaišų pėdsakų taps ryškesnis. Tam reikės tolimesnės pažangos abiejose srityse dujų valymas technologijos ir priemaišų analizė pajėgumus.

Galime numatyti keletą tendencijų:

• Apatinės aptikimo ribos: Analitinės technikos kaip ICP-MS, dujų chromatografijos-masių spektrometrijos (GC-MS) ir ertmės žiedo žemyn spektroskopija (CRDS) ir toliau vystysis, todėl aptikimo ribos už platesnį priemaišų diapazonas iki vienženklio ppt lygio arba net į ppq domeną. Tam reikės naujovių jonų šaltiniuose, masės analizatoriuose ir detektorius technologija.
• Stebėjimas vietoje ir realiuoju laiku: Didėja analitinių sistemų, kurios gali stebėti, paklausa dujų grynumas realiuoju laiku, tiesiai naudojimo vietoje puslaidininkis fab. Tai leidžia nedelsiant aptikti bet kokį užteršimas įvykius ar dreifą priemaiša lygius, leidžiančius greičiau atlikti korekcinius veiksmus ir sumažinti gaminio praradimą. Čia pagrindinį vaidmenį atliks miniatiūriniai jutikliai ir pažangūs chemometriniai algoritmai.
• Sudėtingų dujų mišinių analizė: Ateitis puslaidininkis procesai gali būti sudėtingesni dujų mišiniai su daugybe reaktyvių komponentų. Analizuojant priemaišų tokiose sudėtingose ​​matricose reikės naujų analitinių strategijų ir sudėtingų duomenų interpretavimo įrankių. Galimybė išmatuoti an priemaiša viename komponente, netrukdant kitiems, bus labai svarbu.
• Dėmesys „žudikų“ priemaišoms: Tyrimai ir toliau bus nustatyti konkrečių priemaišos puslaidininkiuose apdorojimas, turintis neproporcingai didelį poveikį įrenginio veikimui ar našumui, net ir esant labai žemam lygiui. Analitiniai metodai taps labiau orientuoti į šiuos „žudikus“ priemaišų.
• Duomenų analizė ir AI: Didžiulis duomenų kiekis, sugeneruotas naudojant išplėstinius priemaišų analizė sistemos bus panaudotos naudojant AI ir mašininį mokymąsi, siekiant nustatyti tendencijas, numatyti potencialą užteršimas problemų ir optimizuoti dujų valymas procesus. Tai gali padėti vykdyti aktyvią kokybės kontrolę, o ne reaktyvų problemų sprendimą.

„Huazhong Gas“ įsipareigoja išlikti šių pokyčių priešakyje. Mes nuolat investuojame į mokslinius tyrimus ir plėtrą, bendradarbiaudami su pramonės partneriais ir akademinėmis institucijomis, siekdami tobulinti mokslą didelio grynumo dujos gamyba ir priemaišų analizė. Mūsų klientams, įskaitant tokius, kurie rūpinasi kokybe, kaip Markas Shenas, tai reiškia patikimą tiekimą elektroninės specialios dujos kurie atitinka besikeičiančius poreikius elektronikos ir puslaidininkių pramonėje. Mūsų asortimentas Helis, žinomas dėl savo inertiškumo ir naudojimo specializuotose programose, taip pat naudingas šis pažangus analitinis patikrinimas, užtikrinantis minimalų priemaiša lygius.

Pagrindiniai dalykai, kuriuos reikia atsiminti:

• Elektroninės specialios dujos yra esminiai puslaidininkių gamyba, ir jų grynumas yra nediskutuotinas.
• Netgi priemaišų pėdsakų, matuojamas ppb arba ppt, gali sukelti didelių defektų ir sumažėti išeiga puslaidininkis prietaisai.
• Dažnas priemaišų dujose apima kitas dujas (pvz., O₂, H₂O), metalinių priemaišų, ir kietųjų dalelių reikalas.
• ICP-MS yra kertinė technologija, skirta aptikti a platus priemaišų asortimentas, ypač metalinių priemaišų, itin žemu lygiu.
• Priežiūra dujų grynumas reikalauja kruopštaus tvarkymo ir sistemos vientisumo dujų balionas iki naudojimo vietos, kad būtų išvengta užteršimas.
• Ateitis matys dar žemiau aptikimo ribos, stebėjimas realiuoju laiku ir DI valdomas priemaišų analizė už elektroninė klasė dujų.
• Kontroliuoti kiekvieną potencialą priemaiša yra gyvybiškai svarbus siekiant užtikrinti produkto kokybė ir šiuolaikinio patikimumo elektronika.