Huazhong Gas o'zimizni sanoat va fan san'atini o'zlashtirishga bag'ishladi maxsus gaz ishlab chiqarish. Bugungi yuqori texnologiyali dunyoda, ayniqsa, ichida yarimo'tkazgich sanoat, talab ultra yuqori tozalik gazlar nafaqat afzallik; bu mutlaq zaruratdir. Ushbu maqola tanqidiy dunyoni o'rganadi nopoklik tahlili uchun elektron maxsus gazlar. Nima uchun hatto eng kichikini ham bilib olamiz nopoklik juda katta oqibatlarga olib kelishi mumkin, biz ularni qanday qilib aniqlaymiz kirlarni izlash, va bu korxonalar uchun nimani anglatadi. Tushunish gaz aralashmalari va ularning usullari tozalash va aniqlash, masalan ICP-MS, zamonaviyning ishonchliligi va ishlashini ta'minlashning kalitidir elektronika. Ushbu asar vaqtingizga arziydi, chunki u zavod-insayderning qat'iylikni saqlash bo'yicha nuqtai nazarini taklif qiladi. elektron maxsus gazlarning tozaligi, asos toshi yarimo'tkazgich va elektronika tarmoqlar.

Elektron maxsus gazlar nima va ularning tozaligi nima uchun yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda juda muhim?

Maxsus elektron gazlar, ko'pincha deb ataladi elektron gazlar yoki yarimo'tkazgichli gazlarning o‘ziga xos turkumidir yuqori toza gazlar va gaz aralashmalari elektron komponentlarni ishlab chiqarish bilan bog'liq murakkab jarayonlar uchun maxsus ishlab chiqilgan. Ularni raqamli asrning ko'rinmas arxitektorlari deb tasavvur qiling. Bular yarimo'tkazgichlarda ishlatiladigan gazlar ishlab chiqarish kremniy qatlamlarini yotqizish uchun silan (SiH₄), kamerani tozalash uchun azot triflorid (NF₃) kabi turli xil assortimentni o'z ichiga oladi. argon (Ar) inert qalqon sifatida va har xil doping gazlari ning elektr xususiyatlarini o'zgartirish uchun fosfin (PH₃) yoki arsin (AsH₃) kabi. yarimo'tkazgich materiallar. Atama "elektron mutaxassislik" o'zi ularning moslashtirilgan qo'llanilishini va ularning kompozitsiyasida talab qilinadigan o'ta aniqlikni ta'kidlaydi. Bu sizning kundalik emas. sanoat gazlari; ularning texnik xususiyatlari ancha qattiqroq.

Ularning eng muhim ahamiyati poklik ortiqcha baholab bo'lmaydi, ayniqsa yarimo'tkazgich ishlab chiqarish. Zamonaviy integral mikrosxemalar (IC) ajoyib darajada kichik, ko'pincha nanometrlarda (metrning milliarddan bir qismi) o'lchanadigan tranzistorlar va o'tkazuvchan yo'llarga ega. Ushbu mikroskopik miqyosda, hatto bitta keraksiz atom - an nopoklik-kichik oqimdagi tosh kabi harakat qilishi, mo'ljallangan elektr oqimini buzishi yoki strukturaviy nuqsonlarni keltirib chiqarishi mumkin. Bu noto'g'ri chipga olib kelishi mumkin va bitta gofretda millionlab chiplar ishlab chiqariladigan sanoatda keng tarqalgan moliyaviy va obro'ga zarar etkazishi mumkin. ifloslanish ulkan bo'lishi mumkin. Shuning uchun, elektron maxsus gazlarning tozaligi yaxlit asos bo'lib, unga asoslanadi elektronika va yarimo'tkazgich sanoat stendlari. Har qanday nopoklik qurilmaning ishlashi, unumdorligi va ishonchliligini buzishi mumkin, bu esa qattiqqo'l qiladi gazning tozaligi nazorat qilish muhim.

Huazhong Gas-da biz mijozlarimiz ekanligini tushunamiz yarimo'tkazgich sanoati "besh to'qqiz" (99,999%) yoki hatto "olti to'qqiz" (99,9999%) tozalik darajasiga javob beradigan yoki undan oshib ketadigan gazlarni ta'minlash uchun bizga ishoning. Bu shuni anglatadiki, har qanday nopoklik milliondagi qismlardan (ppm) yoki hatto milliarddagi qismlardan (ppb) past konsentratsiyalarda mavjud bo'lishi kerak. Bunga erishish va tekshirish yuqori tozalik darajalar murakkablikni talab qiladi tozalash texnikasi va, eng muhimi, ilg'or nopoklik tahlili usullari. Kutilmagan narsaning mavjudligi nopoklik bilan bog'liq muammolarni ham ko'rsatishi mumkin gaz ballonlari yoki ta'minot zanjiri, izchil sifat nazorati muhim ahamiyatga ega. Biz o'zimizni ta'minlaymiz Azotli tsilindr Misol uchun, takliflar ushbu qat'iy standartlarga javob beradi, chunki azot ko'plab yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish bosqichlarida ishlaydigan gazdir.

Qanday qilib hatto mikroskopik aralashmalar ham yarimo'tkazgich ishlab chiqarish liniyalarini izdan chiqarishi mumkin?

Bu shunday kichik narsa qanday tasavvur qilish ba'zan qiyin, a nopoklik izi milliardga qismlarda (ppb) yoki hatto trillionda qismlarda (ppt) o'lchanadigan bo'lsa, bunday muhim muammolarni keltirib chiqarishi mumkin. Ammo dunyoda yarimo'tkazgich ishlab chiqarish, bu mikroskopik ifloslantiruvchi moddalar asosiy jinoyatchilardir. Oddiy yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish jarayonini ko'rib chiqaylik: u o'nlab, ba'zan yuzlab, cho'kish (ingichka plyonkalarni yotqizish), qirqish (materialni olib tashlash) va ion implantatsiyasi (aniq atomlarni kiritish) kabi nozik bosqichlarni o'z ichiga oladi. Har bir qadam aniq boshqariladigan kimyoviy muhitga tayanadi, ko'pincha tomonidan yaratilgan yoki qo'llab-quvvatlanadi elektron maxsus gazlar. Agar a ishlatiladigan gaz bu qadamlardan birida kiruvchi olib yuradi nopoklik, bu nopoklik ning nozik qatlamlariga kiritilishi mumkin yarimo'tkazgich qurilma.

Masalan; misol uchun, metall aralashmalar natriy, temir yoki mis kabi, hatto juda past konsentratsiyalarda ham, kremniyning elektr xususiyatlarini keskin o'zgartirishi mumkin. Ular qisqa tutashuvlarga olib keladigan kiruvchi o'tkazuvchan yo'llarni yaratishi yoki elektronlar oqimiga to'sqinlik qiladigan, qurilmani sekinlashtiradigan yoki butunlay ishdan chiqishiga olib keladigan "tuzoq" vazifasini bajarishi mumkin. An nopoklik jarayon bosqichida mo'ljallangan kimyoviy reaktsiyalarga ham xalaqit berishi mumkin. Masalan, a ifloslantiruvchi o'yuvchi gazda past yoki haddan tashqari qirqishga olib kelishi va gofretdagi aniq naqshlarni buzishi mumkin. Ta'sir faqat individual chiplarda emas; aniqlanmagan nopoklik muammo gofretlarning butun partiyalarini bekor qilinishiga olib kelishi mumkin, natijada sifatli materiallarni barqaror ta'minlashni ta'minlashi kerak bo'lgan Mark Shen kabi xaridlar bo'yicha xodimlar uchun millionlab dollar yo'qotishlar, ishlab chiqarish kechikishlari va bosh og'rig'i bo'lishi mumkin. Bu mustahkamlikka bo'lgan muhim ehtiyojni ta'kidlaydi kirlarni o'lchash.

Muammo shundaki, har qanday kishi uchun "maqbul" daraja nopoklik sifatida qisqarishda davom etadi yarimo'tkazgich qurilma xususiyatlari kichrayadi. Qabul qilinadigan narsa deb hisoblangan nopoklik o'n yil oldingi daraja halokatli bo'lishi mumkin ifloslanish bugun. Kichkinalashtirishga qaratilgan ushbu tinimsiz harakat gaz ishlab chiqaruvchilari va tahliliy laboratoriyalarni yaxshilash uchun katta bosim o'tkazadi. aniqlash chegarasi qobiliyatlar. Hatto zarracha iflosliklar, yalang'och ko'zga ko'rinmas mayda chang dog'lari, fotolitografiya bosqichlarida yorug'likni to'sib qo'yishi yoki gofret yuzasida jismoniy nuqsonlar yaratishi mumkin. Shuning uchun har bir potentsialni nazorat qilish nopoklik - gazsimon, metall yoki zarracha - hal qiluvchi ahamiyatga ega. The aralashmalar diapazoni muammolarni keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan keng qamrovli bo'lib, har tomonlama zarurligini ta'kidlaydi gazni tahlil qilish.

Eng ko'p uchraydigan muammolar nima? Elektronika uchun gazlardagi aralashmalarni aniqlash.

Biz gaplashganda gazlardagi aralashmalar uchun mo'ljallangan elektronika va yarimo'tkazgich sektor, biz har biri katta zarar etkazishi mumkin bo'lgan turli xil personajlarni ko'rib chiqmoqdamiz. Bular aniqlanishi kerak bo'lgan aralashmalar gazsimon, metallli va zarrachali shakllarga keng toifaga bo'linishi mumkin. Ushbu keng tarqalgan muammolarni tushunish samarali bo'lish uchun birinchi qadamdir nopoklik tahlili va nazorat qilish. Maxsus mavjud bo'lgan aralashmalar gazning o'ziga, uni ishlab chiqarish usuliga, saqlash va ishlov berishga qarab farq qilishi mumkin.

Gazsimon aralashmalar asosiy tarkibida boshqa gazlar mavjud maxsus gaz. Masalan, in yuqori tozalik azot, oddiy gazsimon aralashmalar kislorod (O₂), namlik (H₂O), karbonat angidrid (CO₂), uglerod oksidi (CO) va uglevodorodlar (CHₓ) bo'lishi mumkin. Kislorod va namlik ayniqsa muammoli, chunki ular yuqori reaktivdir va istalmagan oksidlanishga olib kelishi mumkin. yarimo'tkazgich materiallar yoki texnologik uskunalar. Hatto bir inert gaz kabi argon, ular iz darajasida mavjud bo'lishi mumkin. Kompaniya sifatida biz tez-tez tahlil qilish uchun so'rovlarni ko'ramiz aralashmalarning keng doirasi, shu jumladan, bu reaktiv turlar. Masalan, bizning imkoniyatlarimiz kompleks ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi Gaz aralashmasi har bir komponentni, shu jumladan potentsial gazni nazorat qiladigan mahsulotlar aralashmalar, eng muhim hisoblanadi.

Metall aralashmalar yana bir muhim tashvish. Bular natriy (Na), kaliy (K), kaltsiy (Ca), temir (Fe), mis (Cu), nikel (Ni), xrom (Cr) va alyuminiy (Al) kabi metallarning atomlari. Ular xom ashyo, ishlab chiqarish uskunalari (masalan, quvurlar va reaktorlar) yoki hatto gaz ballonlari to'g'ri davolanmasa, o'zlari. Aytib o'tilganidek, bular metall aralashmalari ning elektr ishlashiga jiddiy ta'sir ko'rsatishi mumkin yarimo'tkazgich qurilmalar. Bularni ppb yoki ppt darajasida aniqlash uchun induktiv bog‘langan plazma massa spektrometriyasi kabi yuqori sezgir analitik usullar talab qilinadi.ICP-MS). Biz ham hisobga olishimiz kerak zarracha masala. Bular ichida to'xtatilgan mayda qattiq yoki suyuq zarralar gaz oqimi. Ular gofretlarda jismoniy nuqsonlarni keltirib chiqarishi, uskunadagi nozullarni bloklashi yoki boshqalarni kiritishi mumkin ifloslantiruvchi moddalar. Filtrlash zarrachalarni olib tashlashning kalitidir, ammo ularning darajasini kuzatish ham keng qamrovli ishning bir qismidir gaz sifati dastur. Ba'zilar elektron maxsus gazlar ham bor korroziy gazlar yoki zaharli gazlar, bu ularni qayta ishlash va tahlil qilish uchun murakkablikning yana bir qatlamini qo'shadi, bu esa nopoklik profil bu xavflarni kuchaytirmaydi.

ICP-MS: Yarimo'tkazgichli gazlardagi metall aralashmalarni aniqlashning oltin standarti?

Gap kelganda metall aralashmalarni tahlil qilish ichida ultra yuqori toza gazlar, Induktiv ravishda bog'langan plazma massa spektrometriyasi, yoki ICP-MS, keng tarqalgan yetakchi texnologiya sifatida qabul qilinadi. Bu keng diapazonni aniqlay oladigan va miqdorini aniqlay oladigan kuchli tahliliy texnika elementar aralashmalar, ko'pincha hayratlanarli darajada past darajaga tushadi - ba'zi elementlar uchun trillion boshiga qismlar (ppt) yoki hatto kvadrillion boshiga qismlar (ppq) deb o'ylang. Bu sezgirlik aynan nima uchundir ICP-MS uchun juda muhim ahamiyatga ega bo'ldi yarimo'tkazgich sanoat, bu erda, biz muhokama qilganimizdek, hatto kichik izlari ham bor metall aralashmalar uchun zarar keltirishi mumkin mahsulot sifati.

Qanday qilib ICP-MS uning sehri ishlaydimi? Oddiy qilib aytganda, gaz namunasi (yoki gazdan olingan eritma) odatda undan tayyorlangan juda issiq plazmaga kiritiladi argon. 6 000 dan 10 000 ° S gacha bo'lgan haroratga yetadigan bu plazma gaz molekulalarini parchalash va mavjud atomlarni, shu jumladan har qanday atomlarni ionlashtirish uchun etarlicha energiyaga ega. metall aralashmalar. Keyin bu ionlar plazmadan chiqariladi va massa spektrometriga yo'naltiriladi. Mass-spektrometr juda aniq filtr vazifasini bajaradi va ionlarni massa-zaryad nisbati asosida ajratadi. A detektor keyin har bir o'ziga xos massa uchun ionlarni hisoblab chiqadi, bu bizga qaysi elementlarning mavjudligini va qanday miqdorda ekanligini aniqlash imkonini beradi. ning qobiliyati ICP-MS ning keng spektrini skanerlash maxsus gazlardagi metall aralashmalari bir vaqtning o'zida uni yuqori samarali qiladi.

Vaholanki ICP-MS aql bovar qilmaydigan darajada kuchli, u qiyinchiliklardan holi emas, ayniqsa ular bilan shug'ullanganda yarimo'tkazgichlarda ishlatiladigan gazlar uydirma. Umumiy yondashuvlardan biri tuzoqqa tushishdir aralashmalar katta hajmdagi gazdan yig'ish muhitiga yoki suyuqlikka o'tadi, keyinchalik u tomonidan tahlil qilinadi ICP-MS. Biroq, to'g'ridan-to'g'ri gazni to'g'ridan-to'g'ri quyish ichiga ICP-MS tizimi, shuningdek, ixtisoslashgan interfeyslarni talab qilsa-da, ayrim ilovalar uchun keng tarqalgan. Usulni tanlash o'ziga xos xususiyatga bog'liq gaz aralashmalari qiziqish, matritsa gazi va zarur aniqlash chegarasi. Huazhong Gas kompaniyasida biz eng zamonaviy analitik uskunalarga katta sarmoya kiritamiz, jumladan ICP-MS imkoniyatlar, chunki biz ishonchli ta'minlashni bilamiz nopoklik tahlili ma'lumotlar mijozlarimizning bizga bo'lgan ishonchining asosidir yuqori toza elektron gazlar. ning aniqligi ICP-MS ni ta’minlashga yordam beradi gazlarning tozaligi uchun qat’iy talablarga javob beradi elektron daraja materiallar.

Nima uchun gazning o'zgarmas tozaligi elektronika va yarimo'tkazgichlar sanoati uchun munozarali emas?

Cheksiz ehtiyoj gazning tozaligi ichida elektronika va yarimo'tkazgichlar sanoati bu shunchaki afzallik emas; Bu zamonaviy qurilmalar ishlab chiqarishning fizikasi va iqtisodidan kelib chiqadigan asosiy talabdir. Sifatida yarimo'tkazgich qurilma xususiyatlari nanometr shkalasigacha qisqaradi, ularning har qanday shaklga nisbatan sezgirligi ifloslanish osmonga ko'tariladi. An nopoklik Bu eski, kattaroq qurilmalarda ahamiyatsiz bo'lishi mumkin bo'lgan, endi zamonaviy chiplarda halokatli nosozliklarga olib kelishi mumkin. Bu to'g'ridan-to'g'ri rentabellikka ta'sir qiladi - har bir gofret uchun yaxshi chiplar ulushi - va hatto hosilning ozgina pasayishi ham millionlab dollarlarni yo'qotishi mumkin. yarimo'tkazgich ishlab chiqaruvchi.

Zamonaviy mikroprotsessor yoki xotira chipining murakkab arxitekturasi haqida o'ylab ko'ring. U milliardlab tranzistorlarni o'z ichiga oladi, ularning har biri miniatyura muhandisligining ajoyibotidir. Ushbu tranzistorlarning ishlashi aniq elektr xususiyatlariga bog'liq yarimo'tkazgich ishlatiladigan materiallar, ular, o'z navbatida, juda sezgir aralashmalar. Masalan, aniq metall aralashmalar kremniy tarmoqli bo'shlig'iga kiruvchi energiya darajasini kiritishi mumkin, bu esa oqish oqimining oshishiga yoki tashuvchining harakatchanligini pasayishiga olib keladi. Bu sekinroq, kam samarali yoki butunlay ishlamaydigan qurilmalarni anglatadi. Gazsimon aralashmalar kislorod yoki namlik kabi, mo'ljallanmagan oksid qatlamlarining paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin, plyonka qalinligi yoki qurilma ishlashi uchun muhim bo'lgan interfeys xususiyatlarini o'zgartirishi mumkin. Umumiy gaz sifati to'g'ridan-to'g'ri tarjima qiladi mahsulot sifati va ishonchlilik.

Bundan tashqari, elektronika va yarimo'tkazgichlar sanoati juda murakkab va qimmat ishlab chiqarish jarayonlari bilan ajralib turadi. Bitta yarimo'tkazgich ishlab chiqarish zavodi ("fab") qurish va jihozlash milliardlab dollarga tushishi mumkin. The ishlatiladigan gazlar bu qimmat jarayon bosqichlarining ko'pining ajralmas qismidir. Agar a maxsus gaz bilan ifloslangan nopoklik, u faqat hozirda qayta ishlanayotgan gofretlarga ta'sir qilmaydi; qimmat ishlov berish uskunasining o'zini ham ifloslantirishi mumkin. Bu tozalash va malaka oshirish uchun uzoq vaqt ishlamay qolishiga, xarajatlarni yanada oshirishga va ishlab chiqarish jadvallarini buzishga olib kelishi mumkin - bu o'z mijozlarining talablarini qondirish uchun o'z vaqtida yetkazib berishga tayanadigan Mark Shen kabilar uchun katta og'riqli nuqta. Shuning uchun, ta'minlash elektron maxsus gazlarning tozaligi qattiqqo'llik orqali nopoklik tahlili butun ta'minot zanjiri uchun muhim xavfni kamaytirish strategiyasidir. Diqqat yuqori toza gazlar tinimsiz, chunki qoziqlar nihoyatda yuqori.

Maxsus gazlardagi metall aralashmalarni tahlil qilishda qanday asosiy muammolarga duch kelamiz?

Tahlil qilinmoqda metall aralashmalar ichida maxsus gazlar, xususan, ishlatiladiganlar yarimo'tkazgich sanoat, o'ziga xos muammolar majmuasini taqdim etadi. Birlamchi qiyinchilik ularning juda past konsentratsiyasidan kelib chiqadi aralashmalar muammoli bo'lishi mumkin - ko'pincha milliard boshiga qismlar (ppb) yoki hatto trillion boshiga qismlar (ppt) oralig'ida. Bunday daqiqali miqdorlarni aniqlash va to'g'ri miqdorini aniqlash nafaqat yuqori sezgir analitik asboblarni talab qiladi. ICP-MS Bundan tashqari, tashqi ma'lumotlarni kiritmaslik uchun juda toza an_alytical muhitlar va sinchkovlik bilan namunalarni qayta ishlash protokollari. ifloslanish.

Muhim qiyinchiliklardan biri namunani kiritishdir. Ko'pchilik ishlatiladigan maxsus gazlar ichida elektronika yuqori reaktiv, korroziv yoki hatto piroforik (havoda o'z-o'zidan alangalanadi). Bularni xavfsiz va samarali uzatish gazlar kabi analitik vositaga aylantiriladi ICP-MS ni o'zgartirmasdan gaz namunasi yoki asbobni ifloslantirish maxsus interfeyslar va ishlov berish tartiblarini talab qiladi. Masalan, to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya a korroziy gaz standartga vodorod xlorid (HCl) kabi ICP-MS tizim unga jiddiy zarar etkazishi mumkin. Shuning uchun bilvosita usullar, masalan, to'qmoqni ushlab turish (tutish uchun gazni suyuqlik orqali pufaklash). aralashmalar) yoki kriogen tutqichlar ko'pincha qo'llaniladi. Biroq, bu usullar o'zlarining potentsial manbalarini kiritishlari mumkin ifloslanish yoki mukammal bajarilmasa, analitning yo'qolishi. ning tanlovi tashuvchi gaz suyultirish uchun, agar kerak bo'lsa, ham benuqson bo'lishi kerak poklik.

Yana bir qiyinchilik - "matritsa effekti". Katta qismi gaz o'zi (masalan, argon, azot, vodorod) ni aniqlashga xalaqit berishi mumkin kirlarni izlash. Masalan, in ICP-MS, massadan hosil bo'lgan plazma gaz ba'zi bir nishon bilan bir xil massa-zaryad nisbatiga ega bo'lgan ko'p atomli ionlarni yaratishi mumkin metall aralashmalar, noto'g'ri ijobiy yoki noto'g'ri miqdorga olib keladi. Tahlilchilar to'qnashuv/reaktsiya hujayralari kabi usullardan foydalanishlari kerak ICP-MS yoki bu spektral shovqinlarni bartaraf etish uchun yuqori aniqlikdagi massa spektrometriyasi. Bundan tashqari, kalibrlash standartlari miqdoriy aniqlash uchun ishlatiladi metall aralashmalari o'ta aniq va kuzatilishi mumkin bo'lishi kerak va tahliliy jarayonning ishonchliligini ta'minlash uchun barcha tahliliy jarayon tasdiqlanishi kerak. nopoklik tahlili natijalar. Biz, yetkazib beruvchi sifatida, shuningdek, yaxlitligi haqida qayg'uramiz gaz ballonlari va ularning hissa qo'shish imkoniyatlari metall aralashmalar vaqt o'tishi bilan, bu doimiy sifat nazoratini talab qiladi.

Gaz almashinuvi moslamasidan foydalanish iz aralashmalarini o'lchashning aniqligini oshirishi mumkinmi?

Ha, gaz almashinuvi moslamasidan foydalanish aniqligini oshirishda muhim rol o'ynashi mumkin kirlarni o'lchash, ayniqsa qiyinchilik bilan shug'ullanganda gaz matritsalar yoki ultra-pastni maqsad qilganda aniqlash chegaralari. A gaz almashinuvi qurilmasi, ba'zan matritsani yo'q qilish tizimi deb ataladi, asosan katta hajmni tanlab olib tashlash orqali ishlaydi. gaz (asosiy komponent gaz namunasi) diqqatni jamlaganda kirlarni izlash qiziqish. Ushbu konsentratsiyadan oldingi qadam keyingi tahliliy usullarning sezgirligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. ICP-MS yoki gaz xromatografiyasi tizimlari.

Ko'pchilikning orqasidagi printsip gaz almashinuvi qurilmalari yarim o'tkazuvchan membranani yoki selektiv adsorbsiya / desorbsiya mexanizmini o'z ichiga oladi. Masalan, palladiy membranasi a dan vodorodni tanlab olib tashlash uchun ishlatilishi mumkin gaz aralashmasi, boshqalarga ruxsat berish gazlardagi aralashmalar jamlangan bo‘lmoq va a ga o‘tmoq detektor. Xuddi shunday, o'ziga xos adsorbent materiallar ma'lum narsalarni ushlab turishi mumkin aralashmalar oqimdan gaz oqim, keyinchalik u toza kichikroq hajmda termal desorbsiyalanishi mumkin tashuvchi gaz tahlil qilish uchun. Ommaviy miqdorni kamaytirish orqali gaz yetib borish detektor, bu qurilmalar matritsa shovqinlarini minimallashtiradi, fon shovqinini kamaytiradi va maqsad uchun signal-shovqin nisbatini samarali oshiradi kirlarni izlash. Bu pastroqqa olib kelishi mumkin aniqlash chegarasi.

ning foydalari gaz almashinuvi moslamasidan foydalanish ayniqsa, tahlil qilganda yaqqol namoyon bo‘ladi elektron aralashmalar to'g'ridan-to'g'ri ishlov berish qiyin bo'lgan yoki analitik asboblarga sezilarli shovqinlarni keltirib chiqaradigan gazlar. Masalan, yuqori reaktivda kislorod yoki namlik izini o'lchashga harakat qilganda maxsus gaz, a gaz almashinuvi qurilmasi bularni ajratish mumkin aralashmalar yanada xushmuomalaga aylanadi tashuvchi gaz kabi argon yoki geliyga yetib borishdan oldin detektor. Bu nafaqat aniqlikni oshiradi, balki nozik analitik komponentlarni ham himoya qilishi mumkin. Ishlab chiqaruvchi sifatida 99,999% tozaligi 50L silindrli ksenon gaz, biz istisnolarni tekshirishda bunday ilg'or texnikaning qiymatini tushunamiz poklik noyob va maxsus gazlar. Ushbu texnologiya tanqidiy vaziyatda yordam beradi gazni tozalash va tekshirish bosqichlari.

Muhim havola: to'g'ridan-to'g'ri yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda ishlatiladigan gazlardagi nopoklik tahlili.

The yarimo'tkazgich ishlab chiqarishda bevosita ishlatiladigan gazlar ishlab chiqarish jarayonining qon tomiri hisoblanadi. Bularga nafaqat kiradi ommaviy gazlar azot kabi va argon, balki keng doiradagi elektron maxsus gazlar kabi epitaksial gazlar (masalan, silan, kristall qatlamlarni o'stirish uchun german), oqartiruvchi gazlar (masalan, naqsh uchun NF₃, SF₆, Cl₂), ion implantatsiyasi gazlari (masalan, arsin, fosfin, doping uchun bor triflorid) va cho'kma gazlari. Bularning har biri uchun zarur gazlar, darajasi va turi qabul qilinadi nopoklik Ular qat'iy belgilangan, chunki har qanday og'ish to'g'ridan-to'g'ri nuqsonlarga aylanishi mumkin yarimo'tkazgich gofret. Bu qiladi nopoklik tahlili bular uchun texnologik gazlar sifatni nazorat qilishning mutlaqo muhim bosqichi.

Transistorlarda keng tarqalgan izolyator bo'lgan yupqa kremniy dioksid qatlamini cho'ktirishni ko'rib chiqing. Agar kislorod bo'lsa gaz ishlatiladi bu jarayon uchun uglevodorod mavjud aralashmalar, uglerod oksid qatlamiga qo'shilishi mumkin, bu uning izolyatsion xususiyatlarini yomonlashtiradi va qurilmaning ishdan chiqishiga olib keladi. Xuddi shunday, agar etching bo'lsa gaz kutilmaganni o'z ichiga oladi nopoklik, u o'chirish tezligini yoki selektivlikni o'zgartirishi mumkin, bu juda katta, juda kichik yoki noto'g'ri shakllangan xususiyatlarni keltirib chiqarishi mumkin. Hatto an nopoklik ichida inert gaz kabi Argon gaz balloni purkash uchun ishlatiladigan plyonka sifatiga ta'sir qiladigan gofret yuzasiga o'tkazilishi mumkin. ning ta'siri nopoklik ko'pincha jarayonga xos bo'lib, an degan ma'noni anglatadi nopoklik bir qadamda toqat qilish juda muhim bo'lishi mumkin ifloslantiruvchi boshqasida.

Ushbu muhim aloqa kompleks yondashuvni talab qiladi nopoklik tahlili. Bu faqat yakuniy mahsulotni tekshirish haqida emas; u xomashyo, texnologik oqimlar va yakuniy monitoringni o'z ichiga oladi gaz tozalash bosqichlari. uchun yarimo'tkazgichlar ixtisosligi gazlar, texnik xususiyatlar yarimo'tkazgichdagi aralashmalar ilovalar ko'pincha juda qattiq bo'lib, analitik aniqlash chegaralarini kengaytiradi. Biz mijozlarimiz bilan yaqin hamkorlikda ishlaymiz yarimo'tkazgich va elektronika ularning o'ziga xosligini tushunish uchun maydon nopoklik turli uchun sezgirlik gazlar va gaz aralashmalari. Ushbu hamkorlikdagi yondashuv buni ta'minlashga yordam beradi maxsus toza gazlar biz ularning ilg'or ishlab chiqarish jarayonlarining talabchan talablariga doimiy ravishda javob beramiz. Muammo ani aniqlashda aralashmalarning keng doirasi doimiy pasayib borayotgan darajalarda.

Laboratoriyadan tashqari: ifloslanishning oldini olish uchun yuqori tozalikdagi yarimo'tkazgichli gazlar bilan ishlashning eng yaxshi amaliyotlari.

ni ta'minlash elektron maxsus gazlarning tozaligi qachon tugamaydi gaz ishlab chiqarish korxonamizni tark etadi. Buni saqlab qolish poklik a da foydalanish nuqtasiga qadar barcha yo'l yarimo'tkazgich fab ishlov berish, saqlash va tarqatishga jiddiy e'tibor talab qiladi. Hatto eng yuqori toza gaz to'g'ri boshqarilmasa, ifloslanishi mumkin. Huazhong Gas-da biz nafaqat ishlab chiqarishga e'tibor qaratamiz yuqori toza gazlar shuningdek, mijozlarimizga quyi oqimning oldini olish uchun eng yaxshi amaliyotlar bo'yicha maslahat bering ifloslanish.

Asosiy eng yaxshi amaliyotlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Komponent tanlash: Gaz etkazib berish tizimidagi barcha komponentlar - shu jumladan gaz ballonlari, regulyatorlar, klapanlar, quvurlar va armaturalar - tegishli materiallardan (masalan, elektropolizlangan zanglamaydigan po'latdan) tayyorlanishi va maxsus tozalanishi va sertifikatlangan bo'lishi kerak. ultra yuqori tozalik (UHP) xizmati. Noto'g'ri materiallardan foydalanish gazning chiqishiga olib kelishi mumkin aralashmalar yoki a metall aralashmalar ichiga singib ketish gaz oqimi.
• Tizim yaxlitligi: Gaz etkazib berish tizimi sızdırmaz bo'lishi kerak. Hatto kichik qochqinlar ham atmosferaga ruxsat berishi mumkin ifloslantiruvchi moddalar kislorod, namlik va kabi zarracha tizimga kirish masalasi, kompromat gazning tozaligi. Oqishni muntazam tekshirish juda muhimdir.
• Tozalash jarayonlari: To'g'ri tozalash tartib-qoidalari har safar ulanishda yoki silindr o'zgartirilganda juda muhimdir. Bu chiziqlarni a bilan yuvishni o'z ichiga oladi yuqori tozalikdagi inert gaz (kabi argon yoki azot) har qanday tutilgan havoni olib tashlash yoki aralashmalar. Tozalashning etarli emasligi keng tarqalgan manba hisoblanadi ifloslanish. Biz tez-tez barqarorlikni ta'minlash uchun avtomatlashtirilgan tozalash panellarini tavsiya qilamiz.
• Maxsus jihozlar: Maxsus regulyatorlar va liniyalardan foydalanish gazlar yoki oilalar gazlar o'zaro kontaminatsiyani oldini olish mumkin. Bu, ayniqsa, o'rtasida almashishda muhim ahamiyatga ega inert gaz va reaktiv yoki korroziy gaz.
• Tsilindrni boshqarish: Gaz ballonlari shikastlanmaslik uchun ehtiyotkorlik bilan ishlash kerak. Ular belgilangan, yaxshi havalandırılan joylarda saqlanishi va inventarizatsiyani "birinchi kiruvchi, birinchi bo'lib chiqadi" boshqaruvini amaliyotga tatbiq etish kerak. Foydalanish ajratilgan namlik va kislorod kritik nuqtalardagi analizatorlar ham ushbu keng tarqalgan har qanday kirishni kuzatishga yordam beradi aralashmalar.

Qayta sotish yoki ishlab chiqarishda foydalanish uchun gaz sotib olayotgan Mark Shen kabi mijozlar uchun ushbu ishlov berish amaliyotlarini tushunish gazni saqlash uchun juda muhimdir. mahsulot sifati ular o'z mijozlariga va'da berishadi. Bu umumiy mas'uliyat. Biz o'zimizni ta'minlaymiz Vodorod tsilindri mahsulotlar, masalan, oldini olish uchun to'ldiriladi va saqlanadi nopoklik kirish, lekin oxirgi foydalanuvchi tizimi bir xil darajada muhim rol o'ynaydi. Qarshi kurash nopoklik ishlab chiqarishdan qo'llashgacha bo'lgan doimiy harakatdir.

Kristal sharga qarash: elektron gazlar uchun nopoklikni aniqlashda kelajakda qanday yangiliklarni kutishimiz mumkin?

Har doim yuksaklikka intilish poklik ichida elektron gazlar va yanada sezgir nopoklikni aniqlash usullar - bu doimiy sayohat bo'lib, u innovatsiyalarning tinimsiz sur'ati bilan boshqariladi yarimo'tkazgich sanoat. Qurilmaning xususiyatlari 10 nanometrdan past doiraga qisqargani va yangi materiallar va arxitekturalar (masalan, 3D NAND va Gate-All-Around tranzistorlari) paydo bo'lishi bilan, uning ta'siri yanada zaifroq. kirlarni izlash yanada yaqqol namoyon bo‘ladi. Bu ikkalasida ham keyingi rivojlanishni talab qiladi gazni tozalash texnologiyalar va nopoklik tahlili qobiliyatlar.

Biz bir nechta tendentsiyalarni taxmin qilishimiz mumkin:

• Aniqlashning pastki chegaralari: kabi analitik texnikalar ICP-MS, Gaz xromatografiyasi-mass-spektrometriya (GC-MS) va bo'shliq halqali-pastga spektroskopiya (CRDS) rivojlanishda davom etadi. aniqlash chegaralari kengroq uchun aralashmalar diapazoni bir xonali ppt darajalariga yoki hatto ppq domeniga tushadi. Bu ion manbalari, massa analizatorlari va innovatsiyalarni talab qiladi detektor texnologiya.
• In-situ va real vaqtda monitoring: Nazorat qila oladigan analitik tizimlarga talab ortib bormoqda gazning tozaligi real vaqt rejimida, to'g'ridan-to'g'ri foydalanish nuqtasida yarimo'tkazgich ajoyib. Bu har qanday narsani darhol aniqlash imkonini beradi ifloslanish voqealar yoki suzish nopoklik darajalari, tezroq tuzatish choralarini ko'rish va mahsulot yo'qotilishini minimallashtirish. Bu erda miniatyuralashtirilgan sensorlar va ilg'or kimyometrik algoritmlar asosiy rol o'ynaydi.
• Murakkab gaz aralashmalari tahlili: Kelajak yarimo'tkazgich jarayonlar murakkabroq bo'lishi mumkin gaz aralashmalari bir nechta reaktiv komponentlar bilan. Tahlil qilinmoqda aralashmalar Bunday qiyin matritsalarda yangi analitik strategiyalar va ma'lumotlarni talqin qilishning murakkab vositalari kerak bo'ladi. O'lchash qobiliyati nopoklik bir komponentda boshqalarning aralashuvisiz hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'ladi.
• "Qotil" iflosliklarga e'tibor qarating: Tadqiqotlar aniq aniqlashda davom etadi yarimo'tkazgichdagi aralashmalar hatto juda past darajalarda ham qurilmaning ishlashi yoki unumdorligiga nomutanosib darajada katta ta'sir ko'rsatadigan ishlov berish. Analitik usullar ko'proq ushbu "qotil" ga qaratilgan bo'ladi. aralashmalar.
• Ma'lumotlar tahlili va AI: Ilg'or tomonidan yaratilgan katta hajmdagi ma'lumotlar nopoklik tahlili tendentsiyalarni aniqlash, potentsialni bashorat qilish uchun AI va mashinani o'rganishdan foydalangan holda tizimlar qo'llaniladi ifloslanish muammolar va optimallashtirish gazni tozalash jarayonlar. Bu muammoni reaktiv hal qilishdan ko'ra proaktiv sifat nazoratida yordam berishi mumkin.

Huazhong Gas kompaniyasida biz ushbu o'zgarishlarning boshida qolishga intilamiz. Biz ilmiy-tadqiqot va ishlanmalarga doimiy ravishda sarmoya kiritamiz, fanni rivojlantirish uchun sanoat hamkorlari va akademik institutlar bilan hamkorlik qilamiz yuqori toza gaz ishlab chiqarish va nopoklik tahlili. Bizning mijozlarimiz, shu jumladan Mark Shen kabi sifatni qadrlaydigan mijozlar uchun bu ishonchli ta'minotni anglatadi elektron maxsus gazlar rivojlanayotgan ehtiyojlariga javob beradigan elektronika va yarimo'tkazgichlar sanoati. Bizning assortimentimiz Geliy, o'zining inertligi va ixtisoslashtirilgan ilovalarda qo'llanilishi bilan mashhur, shuningdek, minimal darajani ta'minlash uchun ushbu ilg'or tahliliy tekshiruvdan foyda oladi. nopoklik darajalari.

Esda tutish kerak bo'lgan asosiy fikrlar:

• Maxsus elektron gazlar uchun asosiy hisoblanadi yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarish, va ularning poklik muzokara qilib bo'lmaydi.
• Hatto kirlarni izlash, ppb yoki ppt bilan o'lchangan, sezilarli nuqsonlarga va hosilning yo'qolishiga olib kelishi mumkin yarimo'tkazgich qurilmalar.
• Umumiy gazlardagi aralashmalar boshqa gazlarni o'z ichiga oladi (masalan, O₂, H₂O), metall aralashmalar, va zarracha masala.
• ICP-MS a ni aniqlash uchun asosiy texnologiya hisoblanadi aralashmalarning keng doirasi, ayniqsa metall aralashmalar, ultra past darajalarda.
• Xizmat ko'rsatish gazning tozaligi dan sinchkovlik bilan ishlov berish va tizim yaxlitligini talab qiladi gaz balloni oldini olish uchun foydalanish nuqtasiga ifloslanish.
• Kelajak bundan ham pastroq bo'ladi aniqlash chegaralari, real vaqt rejimida monitoring va AI tomonidan boshqariladi nopoklik tahlili uchun elektron daraja gazlar.
• Har bir potentsialni nazorat qilish nopoklik ni ta’minlashda muhim ahamiyatga ega mahsulot sifati va zamonaviyning ishonchliligi elektronika.