背景描述
近年來半導(dǎo)體行業(yè)迅猛發(fā)展,電子特種氣體的用量大幅增加。這些氣體一旦泄漏或排放,將對芯片良品率、人體健康及環(huán)境安全(溫室氣體)帶來嚴(yán)重危害。因此,構(gòu)建一套高效、靈敏的檢測體系顯得尤為迫切。電子特氣的檢測檢測有以下難點(diǎn):一是氣體種類繁雜且特性各異,半導(dǎo)體生產(chǎn)涉及數(shù)十種甚至上百種電子特氣,涵蓋腐蝕性、可燃性、有毒性等不同類型,每種氣體的檢測原理與方法存在顯著差異,大幅提升了檢測體系的設(shè)計復(fù)雜度;二是檢測精度要求嚴(yán)苛,芯片制造對氣體純度的標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)ppb甚至ppt級別,傳統(tǒng)檢測手段難以滿足如此高精度的監(jiān)測需求;三是測量氣體復(fù)雜含水量高,影響氣體檢測。因此,建立一套覆蓋全流程、多參數(shù)、高精度的氣體測試應(yīng)用解決方案成為半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐。
解決方案
針對上述檢測難點(diǎn),樂氏科技推出一套便攜式傅里葉氣體分析儀(增強(qiáng)型)快速檢測與大氣預(yù)濃縮濃縮系統(tǒng)結(jié)合GC-MS精確檢測的解決方案。該方案采用高分辨率(1cm-1)傅里葉變換紅外光譜技術(shù),可對多組分氣體的快速定性定量篩查,覆蓋腐蝕性、可燃性、有毒性等各類氣體,有效解決氣體含水量大、氣體種類繁雜及交叉干擾的檢測難題。同時,其便攜設(shè)計支持生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)測,滿足生產(chǎn)線廢氣處理裝置(Local Scrubber)及排放口的即時檢測需求,檢出限≤ppm級。
在生產(chǎn)環(huán)境中低濃度電子特氣的檢測方面,采用大氣預(yù)濃縮技術(shù)與GC-MS系統(tǒng)相結(jié)合的方法,大氣預(yù)濃縮技術(shù)可實(shí)現(xiàn)氣體的有效濃縮富集(>1000倍),GC-MS對濃縮后的目標(biāo)成分進(jìn)行分離與定量測定。該技術(shù)能夠?qū)?fù)雜混合氣體中的各種電子特氣進(jìn)行精確測量,檢測下限達(dá)到ppt量級,方案滿足芯片制造領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境氣體檢測濃度的要求。
以上兩種儀器的方法符合標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 46384.1-2025電子氣體中酸度的測定 第1部分:傅里葉變換紅外光譜法》和《HJ1392-2024環(huán)境空氣和廢氣 三氟甲烷、四氟甲烷、六氟乙烷和六氟化硫的測定 氣相色譜-質(zhì)譜》的要求。
整套方案可實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場快速測定到實(shí)驗室精確分析的全流程覆蓋,既滿足生產(chǎn)線實(shí)時監(jiān)測的動態(tài)需求,又能提供高精度的定量數(shù)據(jù),為半導(dǎo)體企業(yè)的氣體質(zhì)量控制、泄漏監(jiān)測及環(huán)保合規(guī)提供多方位的技術(shù)支撐。
方案特點(diǎn)
該方案決解決了電子特氣在處理過程中廢氣濃度的快速檢測以及環(huán)境空氣中痕量特氣濃度檢測的難題。與原有半導(dǎo)體工廠的在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合,具有測量機(jī)動性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)。
l 便攜式傅里葉氣體分析儀多組分響應(yīng)時間短。可同時對半導(dǎo)體生產(chǎn)中常見的多種電子特氣(涵蓋腐蝕性、可燃性、有毒性等類型)進(jìn)行快速定性識別,能滿足生產(chǎn)線動態(tài)監(jiān)測的即時性要求;
l 大氣預(yù)濃縮濃縮系統(tǒng)結(jié)合GC-MS,檢測精度與靈敏度突出,檢測限可達(dá)ppt級別。通過大氣預(yù)濃縮技術(shù)將痕量氣體富集,結(jié)合GC-MS的高選擇性分析,適配半導(dǎo)體行業(yè)對氣體純度的嚴(yán)苛要求;
l 抗干擾性優(yōu)異,有效避免水分和多種氣體間的相互干擾。傅里葉紅外氣體分析儀采用高溫采樣,原態(tài)分析,有效去除氣體中的水分干擾,確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性,避免復(fù)雜工況下的測量誤差;
l 方法符合國家標(biāo)準(zhǔn),確保檢測結(jié)果具備合規(guī)性。方案中采用的傅里葉變換紅外光譜法符合《GB/T 46384.1-2025電子氣體中酸度的測定 第1部分:傅里葉變換紅外光譜法》,GC-MS聯(lián)用技術(shù)符合《HJ1392-2024環(huán)境空氣和廢氣 三氟甲烷、四氟甲烷、六氟乙烷和六氟化硫的測定 氣相色譜-質(zhì)譜》,能夠滿足半導(dǎo)體企業(yè)在氣體質(zhì)量管控、環(huán)保合規(guī)申報等場景下的嚴(yán)格要求,為企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營與監(jiān)管應(yīng)對提供可靠依據(jù)。
推薦設(shè)備
9100FIR便攜式傅里葉紅外分析儀(增強(qiáng)型)、Ontech 大氣預(yù)濃縮系列