تدعم أجهزة تحليل الأكسجين ومستشعرات الأكسجين الكهروكيميائية من شركة ساوثلاند سينسينج تصنيع أشباه الموصلات فائقة النقاء (UHP) من خلال التحقق من نقاء غازات المعالجة، وحماية العمليات الحساسة للأكسجين، والحفاظ على بيئات خاملة طوال مراحل تصنيع الرقائق، والنمو الطبقي، وأفران الانتشار، وتغليف أشباه الموصلات، وتصنيع الإلكترونيات. بدءًا من تحليل الأكسجين بأجزاء في المليار وصولًا إلى المراقبة المستمرة للعمليات، تساعد حلولنا على زيادة إنتاجية الأجهزة، وتحسين موثوقية المنتج، والحد من التلوث المكلف.
تتطلب صناعة أشباه الموصلات والإلكترونيات أعلى مستويات نقاء غازات المعالجة في أي صناعة أخرى. فمن تصنيع الرقائق ونمو الطبقات الرقيقة إلى التغليف المتقدم وتجميع لوحات الدوائر المطبوعة، حتى أدنى تلوث بالأكسجين قد يقلل الإنتاجية، ويؤثر سلبًا على أداء الأجهزة، ويضر بموثوقية المنتج على المدى الطويل. ومع استمرار صناعة أشباه الموصلات في التوجه نحو تصغير حجم الأجهزة وتطوير تقنيات المعالجة، تطورت قياسات الأكسجين من مراقبة تركيزه بأجزاء في المليون إلى قياسات فائقة النقاء (UHP) بأجزاء في المليار.
تتخصص شركة ساوثلاند سينسينج في تحليل الأكسجين فائق النقاء لغازات العمليات المستخدمة في صناعة أشباه الموصلات. توفر أجهزة تحليل الأكسجين الكهروكيميائية لدينا قياسًا مستمرًا لمستويات الأكسجين بأجزاء في المليار للتحقق من نقاء الغاز، والكشف عن تسرب الأكسجين، والحفاظ على الأجواء الخاملة اللازمة لعمليات التصنيع الحساسة. سواءً أكان الأمر يتعلق بمراقبة غازات النيتروجين أو الأرجون أو الهيدروجين عالية النقاء، أو غازات العمليات المتخصصة، فإن التحليل المستمر للأكسجين يساعد في حماية المواد الحساسة، والحد من التلوث، وزيادة إنتاجية التصنيع إلى أقصى حد.
يلعب رصد الأكسجين دورًا بالغ الأهمية في حماية المنتجات والمعدات على حد سواء خلال عملية إنتاج أشباه الموصلات. تتطلب أفران الانتشار، وأنظمة النمو الطبقي، ومفاعلات الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) والترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOCVD)، وبيئات مناولة الرقائق، وصناديق القفازات الخاصة بأشباه الموصلات، وأنظمة توزيع الغازات فائقة النقاء، تركيزات منخفضة للغاية من الأكسجين، حيث يمكن حتى لآثار ضئيلة من تلوث الأكسجين أن تؤثر على استقرار العملية. أثناء تجميع الإلكترونيات، يقلل لحام إعادة التدفق منخفض الأكسجين من الأكسدة ويحسن جودة وصلات اللحام، بينما تستخدم غرف الأبحاث النظيفة ومناطق تخزين الغازات رصد الأكسجين للمساعدة في حماية العاملين من الأجواء منخفضة الأكسجين الناتجة عن كميات كبيرة من غازات العمليات الخاملة.
يستعرض دليل التطبيقات هذا نقاط قياس الأكسجين الحيوية في عمليات تصنيع أشباه الموصلات والإلكترونيات، ويوضح المواضع التي تتطلب مراقبة مستويات الأكسجين بمقياس "جزء في المليار" (ppb)، كما يوصي بأجهزة التحليل ومستشعرات الأكسجين الكهروكيميائية من شركة "Southland Sensing" التي تُعد الأنسب لكل تطبيق.
أهمية مراقبة الأكسجين في تصنيع أشباه الموصلات والإلكترونيات: حتى مستويات تلوث الأكسجين التي لا تتجاوز أجزاءً من المليار يمكن أن تقلل من إنتاجية أشباه الموصلات، وتُخلّ بعمليات التصنيع المُحكمة، وتُؤثر سلبًا على موثوقية المنتج. يُساعد الرصد المستمر للأكسجين على التحقق من جودة غازات المعالجة فائقة النقاء، والتأكد من سلامة الغلاف الجوي الخامل، والكشف عن تسرب الأكسجين قبل أن يُؤدي إلى تلف المنتج، وحماية العاملين من مخاطر نقص الأكسجين في بيئات النيتروجين والأرجون والهيدروجين والغازات المتخصصة.
صُمم جهاز OMD-675 لمراقبة الأكسجين فائق النقاء (UHP) بشكل مستمر في أنظمة توزيع غازات عمليات أشباه الموصلات، وأفران الانتشار، ومفاعلات الترسيب، وغيرها من عمليات التصنيع الحساسة للأكسجين. يوفر الجهاز قياسات مستمرة للأكسجين بمستويات تصل إلى أجزاء في المليار (ppm) وأجزاء في المليون (ppm) منخفضة للغاية، مما يضمن الحساسية اللازمة للتحقق من نقاء غازات النيتروجين والأرجون والهيدروجين وغازات العمليات الخاصة المستخدمة في أشباه الموصلات عند نقطة الاستخدام. يتميز الجهاز بميزات متكاملة، بما في ذلك مخارج 4-20 مللي أمبير، واتصالات Modbus RTU، وإمكانية التكامل السلس مع أنظمة SCADA وDCS وأنظمة التحكم في العمليات على مستوى المصنع.
تُصنّع شركة ساوثلاند سينسينج مستشعرات أكسجين كهروكيميائية بديلة عالية الجودة لصناديق القفازات وأنظمة الجو الخامل المُثبّتة حول العالم. سواءً أكان الأمر يتعلق بصيانة أجهزة تحليل ساوثلاند الحالية أو استبدال المستشعرات في العديد من أجهزة مراقبة الأكسجين الشائعة من جهات خارجية، فإن مستشعراتنا تُعيد دقة قياس الأكسجين، وتقلل من وقت التوقف، وتُطيل عمر خدمة معدات المراقبة الحيوية.
✓ أجهزة استشعار كهروكيميائية · بدائل من مصنعي المعدات الأصلية والمنافسين
يُعدّ جهاز OMD-507 محلل أكسجين صغير الحجم، مصممًا خصيصًا للتكامل السلس مع صناديق القفازات ومعدات الجو الخامل الأصلية. بفضل حجمه الصغير، وخيارات تركيبه المرنة، وتقنية مستشعر الأكسجين الكهروكيميائية الموثوقة، يُعدّ خيارًا ممتازًا لمصنعي صناديق القفازات الذين يحتاجون إلى مراقبة موثوقة للأكسجين دون التضحية بمساحة قيّمة داخل الصندوق أو لوحة التحكم.
✓ مراقبة التدفق المباشر (In-Line) · مراقبة عند نقطة الاستخدام
يوفر جهاز OMD-640 قياسًا محمولًا للأكسجين بدقة تصل إلى أجزاء في المليار وأجزاء في المليون لأنظمة غازات معالجة أشباه الموصلات، مما يتيح التحقق السريع من إمدادات النيتروجين والأرجون والهيدروجين والغازات المتخصصة فائقة النقاء. يُعد هذا الجهاز مثاليًا لتشغيل أنظمة غازات المعالجة، وتأهيل خزائن الغاز، والكشف عن التسربات، والصيانة الوقائية، واستكشاف الأعطال وإصلاحها في مختلف أدوات المعالجة.
✓ تحليل الأكسجين المحمول بمستوى "جزء في المليار" (ppb) · التحقق من غازات العمليات فائقة النقاء (UHP)
في عمليات انتشار السيليكون والأكسدة الحرارية، يُعد تركيز الأكسجين في جو الفرن عاملاً أساسياً يتحكم مباشرةً في معدل نمو الأكسيد وجودته، وفي ملامح انتشار الشوائب (المنشطات)، وكذلك في كثافة حالات السطح البيني عند الحد الفاصل بين السيليكون وثاني أكسيد السيليكون (Si/SiO₂). وتعتمد كل من عمليات الأكسدة المتعمدة (التي تتطلب الحفاظ على تركيز دقيق للأكسجين) وعمليات التلدين الخامل (التي تتطلب استبعاد الأكسجين لمنع حدوث أكسدة غير مرغوب فيها) على القياس الدقيق والمستمر للأكسجين في تيار الغاز المغذي للفرن.
توفر أجهزة تحليل الأكسجين فائقة الحساسية لدينا دقة قياس بمستوى ما دون جزء في المليون (sub-ppm) وسرعة استجابة عالية، وهي خصائص ضرورية لمراقبة ظروف جو الفرن لحظياً، ورصد عمليات تبديل الغازات، والتحقق من مطابقة نقاء غاز المعالجة للمواصفات المطلوبة قبل وأثناء كل دورة معالجة حرارية.
تُستخدم عملية اللحام بالتدفق المغطى بالنيتروجين على نطاق واسع في تجميع الإلكترونيات لمنع أكسدة النحاس ووسادات اللحام، وتحسين ترطيب اللحام، وتقليل الفراغات في وصلات اللحام، وإطالة عمر معجون اللحام. وتعتمد فعالية غطاء النيتروجين بشكل مباشر على الحفاظ على مستويات الأكسجين في منطقة التدفق دون الحد الأدنى المحدد لسبائك اللحام وتركيبة التدفق المستخدمة - عادةً ما بين 100 و1000 جزء في المليون من الأكسجين للحام القياسي الخالي من الرصاص، وأقل من 50 إلى 100 جزء في المليون للتطبيقات المتقدمة ذات المسافات الدقيقة والموثوقية العالية.
توفر المراقبة المستمرة لمستويات الأكسجين عبر الإنترنت - عند مدخل فرن إعادة الصهر (reflow oven) ومنطقة الذروة والمخرج - تأكيداً فورياً على الحفاظ على سلامة غلاف النيتروجين طوال دورة إعادة الصهر، كما تنبه المشغلين على الفور في حال ارتفاع مستويات الأكسجين عن الحد المحدد نتيجة لانقطاع إمداد النيتروجين، أو تدهور حالة سدادات الأبواب، أو تغير سرعة سير النقل.
تتطلب عمليات الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) والترسيب الكيميائي للبخار المعدني العضوي (MOCVD) الخاصة بمواد أشباه الموصلات المركبة (مثل GaAs وInP وGaN وInGaAs وغيرها) استخدام غازات تغذية عالية النقاء للغاية، بحيث تكون مستويات التلوث بالأكسجين والرطوبة في نطاق "أجزاء في المليار" (ppb) عادةً. إذ يمكن حتى للكميات الضئيلة من تلوث الأكسجين في الغاز الحامل (الذي عادة ما يكون H₂ أو N₂) أو في تدفقات المواد المتفاعلة أن تؤدي إلى نشوء حالات عيوب في الطبقة فوق المحورية (epitaxial layer)، وتدهور حركية حاملات الشحنة، وزيادة تركيزات الشوائب الخلفية، ومن ثم خفض أداء الجهاز.
تتيح مراقبة الأكسجين عند نقطة الاستخدام — وتحديداً عند مدخل لوحة الغاز ومباشرةً قبل المفاعل — الكشف المبكر للغاية عن أي تراجع في نقاء الغاز، مما يسمح بإيقاف العملية قبل وصول الغاز الملوث إلى غرفة النمو ورقيقة أشباه الموصلات (الويفر).
يُعدّ تصميم نظام أخذ العينات بالغ الأهمية في تطبيقات أشباه الموصلات والإلكترونيات، حيث تتفاوت ضغوط تيارات الغازات المستخدمة في العملية، وقد تحتوي على مواد تفاعلية، وحيث يجب ألا يُدخل نظام أخذ العينات نفسه أي تلوث بالأكسجين. ينبغي تحديد جميع المواد الملامسة للسائل في نظام أخذ العينات - الأنابيب والوصلات والصمامات وأجهزة التحكم في التدفق - لتناسب خدمة أشباه الموصلات فائقة النقاء، وعادةً ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L المصقول كهربائيًا مع وصلات ضغط من نوع VCR أو Swagelok لتقليل انبعاث الغازات واحتمالية التسرب.
لأغراض المراقبة عند نقطة الاستخدام في خطوط إمداد غاز العمليات ذات الضغط العالي، يجب دمج نظام مناسب لخفض الضغط في مرحلة تسبق جهاز التحليل. كما ينبغي الحفاظ على معدلات التدفق عبر جهاز التحليل ضمن النطاق المحدد لضمان دقة القياس وإمكانية تكرار النتائج.
توفر شركة Southland Sensing الدعم الهندسي الفني للمساعدة في تصميم أنظمة أخذ العينات، واختيار المواد، وتقديم إرشادات التركيب الخاصة بتطبيقات تصنيع أشباه الموصلات والإلكترونيات. يُرجى التواصل مع المصنع لمناقشة تفاصيل الغاز المستخدم في العملية، بما في ذلك التركيب، والضغط، وظروف التدفق، ومتطلبات مواصفات النقاء.
يُرجى الرجوع إلى دليل توافق مستشعر الأكسجين (O₂) للتأكد من اختيار المستشعر الصحيح لطراز جهاز التحليل وتطبيق العملية الخاصين بك.
يساعد مهندسو التطبيقات لدينا في اختيار المستشعرات وتركيبها، وفي الإجابة عن الاستفسارات المتعلقة بالمناطق الخطرة.
مهندسو التطبيقات لدينا متاحون للمساعدة في اختيار المستشعرات، وتقديم إرشادات التركيب، والإجابة عن أي أسئلة إضافية قد تكون لديكم.
English English 
German
Chinese
Spanish
Japanese
Russian
Portuguese
French
Vietnamese
Korean
Turkish
Italian
Arabic
Ukrainian
