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半导体生产过程中露点仪的选择

更新时间:2023-08-25   点击次数:484次

  背景:

  半导体芯片对现代社会的重要性不言而喻,是支持5G,物联网,AI,自动驾驶汽车,智能穿戴等市场发展的关键因素。随着芯片尺寸的减小和更加精密,制造工艺要求也越来越精细,更严格的规范和生产误差。反过来,这将更加依赖于监测和控制工艺条件的传感器和仪器性能,尽可能降低减产或整批晶圆报废的风险。

  被称为半导体“血液"的电子气体是芯片制造业的良好选择,它参与蚀刻、清洗、外延生长、离子注入等各个环节。它的纯度影响集成电路的性能、集成度、成品率等,随着芯片制造工艺的小型化,半导体生产对电子气体的纯度提出了更高的要求。相关文章见电子气体纯度监测。

  气体中的露点测量是一个挑战,以99.9999%的高纯氮气为例,其水分含量低于1ppm,也就是100万个气体分子中,不到1个水分子。如此微量的水分子含量,对湿度传感器的灵敏度和准确性都是一个真正的考验。在过往,高精度的水分仪往往伴随着高成本,而随着金属氧化物陶瓷湿度传感器的开发,在精度和成本上的选择不再是鱼和熊掌不能兼得的困境。

  金属氧化物陶瓷湿度传感器:

  密析尔研发的金属氧化物陶瓷湿度传感器技术,借鉴半导体领域的厚薄膜技术,把整个传感器构建在坚固稳定的陶瓷基座上。基于多孔感湿层对水分子的吸收,通过感受水气分压得出(工况下)水露点值。该吸湿活性层如同“三明治"一样被夹在陶瓷基底上的两个导电层之间,厚度仅不到一微米,而顶部金箔层只允许水分子自由进入传感器,且与多孔导电层相比更薄。因此,当周围环境的湿度发生变化的时候,传感器对湿度变化会有非常灵敏的反应。它能够检测超高纯度气体中低至百万分之几的微量水分含量。

  高纯气体露点变送器:

  基于金属氧化物陶瓷湿度传感器技术,密析尔推出了应用于不同环境的水分仪。今年推出的新品Pura Advanced Online 2高纯气体露点变送器对半导体生产商来说是一个不错的选择,可以在化学气相沉积、蚀刻等生产过程中监测露点。

  Pura具有很好的稳定性和重复性,可以测量低至-120°Cdp,在-60°Cdp时精度为±1°C,对过程环境的变化可以快速响应。此外,新传感器还提供本安版本,具有ATEX,UKCA和IECEx认证。

  根据客户的应用要求和预算,Pura高纯气体露点变送器可配先进、经济的显示表。

  随着芯片变得越来越小和更加精密,选择能够保证一致的生产环境,符合严格工艺流程的仪器很关键。Pura Advanced Online 2等仪器能够帮助厂商满足日益严苛的要求。