Анализаторы кислорода и электрохимические датчики кислорода компании Southland Sensing обеспечивают потребности производства полупроводников сверхвысокой чистоты (UHP), позволяя контролировать чистоту технологических газов, защищать чувствительные к кислороду процессы и поддерживать инертную среду на всех этапах: от изготовления пластин и эпитаксиального наращивания до диффузионной обработки, корпусирования полупроводников и сборки электронных устройств. Наши решения — от анализа содержания кислорода на уровне частей на миллиард (ppb) до непрерывного технологического мониторинга — помогают максимизировать выход годной продукции, повысить ее надежность и снизить издержки, связанные с загрязнением.
Производство полупроводников и электроники требует одних из самых высоких уровней чистоты технологических газов, которые можно встретить в любой отрасли. От изготовления пластин и эпитаксиального роста до современных технологий упаковки и сборки печатных плат, даже следовое загрязнение кислородом может снизить выход годной продукции, ухудшить характеристики устройств и повлиять на долгосрочную надежность изделия. По мере того, как производство полупроводников продолжает стремиться к уменьшению размеров устройств и внедрению более совершенных технологических процессов, измерение кислорода эволюционировало от мониторинга в частях на миллион до измерения сверхвысокой чистоты (UHP) в диапазоне частей на миллиард.
Компания Southland Sensing специализируется на анализе сверхнизких концентраций кислорода в технологических газах сверхвысокой чистоты (UHP), применяемых в производстве полупроводников. Наши электрохимические газоанализаторы обеспечивают непрерывное измерение содержания кислорода на уровне частей на миллиард (ppb), позволяя контролировать чистоту газа, обнаруживать его загрязнение кислородом и поддерживать инертную среду, необходимую для критически важных технологических процессов. Непрерывный контроль содержания кислорода — будь то азот, аргон, водород высокой чистоты или специальные технологические газы — помогает защитить чувствительные материалы, снизить уровень загрязнений и максимизировать выход годной продукции.
На всех этапах производства полупроводников контроль уровня кислорода играет ключевую роль в защите как продукции, так и оборудования. Поддержание сверхнизких концентраций кислорода необходимо для диффузионных печей, установок эпитаксиального роста, реакторов CVD и MOCVD, зон перемещения пластин, перчаточных боксов и систем распределения газов сверхвысокой чистоты (UHP), поскольку даже следовые количества кислорода могут нарушить стабильность технологического процесса. При сборке электронных компонентов пайка оплавлением в среде с низким содержанием кислорода позволяет минимизировать окисление и повысить качество паяных соединений; кроме того, системы контроля кислорода используются в чистых помещениях и зонах хранения газов для защиты персонала от риска возникновения дефицита кислорода, вызванного применением больших объемов инертных технологических газов.
В данном руководстве по применению рассматриваются ключевые точки контроля содержания кислорода в процессах производства полупроводников и электроники, разъясняется, где необходим мониторинг концентрации кислорода на уровне частей на миллиард (ppb), а также рекомендуются анализаторы и электрохимические датчики кислорода производства Southland Sensing, оптимально подходящие для каждой из этих задач.
Почему контроль уровня кислорода важен в производстве полупроводников и электроники: Даже наличие кислорода в концентрациях порядка частей на миллиард (ppb) может снизить выход годной продукции полупроводниковых изделий, нарушить строго регламентированные технологические режимы и негативно сказаться на надежности готовых изделий. Непрерывный контроль содержания кислорода позволяет проверять качество технологических газов сверхвысокой чистоты, контролировать целостность инертной атмосферы, выявлять проникновение кислорода до того, как это приведет к появлению брака, а также защищать персонал от опасностей, связанных с дефицитом кислорода при работе с азотом, аргоном, водородом и специальными газами.
Прибор разработан для непрерывного мониторинга содержания кислорода сверхвысокой чистоты (UHP) в системах распределения технологических газов, диффузионных печах, реакторах осаждения и других производственных процессах, чувствительных к присутствию кислорода. OMD-675 обеспечивает непрерывное измерение концентрации кислорода на уровнях ppb (частей на миллиард) и сверхнизких значениях ppm (частей на миллион), обладая чувствительностью, необходимой для контроля чистоты азота, аргона, водорода и специальных технологических газов (класса чистоты для полупроводниковой промышленности) непосредственно в точке потребления. Устройство оснащено выходами 4–20 мА и интерфейсом Modbus RTU, что обеспечивает беспрепятственную интеграцию в общезаводские системы SCADA, DCS и системы управления технологическими процессами.
Компания Southland Sensing производит высококачественные электрохимические сменные датчики кислорода для перчаточных боксов и систем с инертной атмосферой, эксплуатируемых по всему миру. Независимо от того, идет ли речь об обслуживании имеющихся анализаторов Southland или о замене датчиков в популярных приборах сторонних производителей, наша продукция обеспечивает точность измерений, сокращает время простоев и продлевает срок службы критически важного оборудования для мониторинга.
✓ Электрохимические датчики · OEM-аналоги и замены для продукции конкурентов
OMD-507 — это компактный анализатор кислорода, разработанный для легкой интеграции в перчаточные боксы и OEM-оборудование, работающее в среде инертных газов. Благодаря малым габаритам, гибким вариантам монтажа и надежной электрохимической технологии измерения, этот прибор является отличным решением для производителей перчаточных боксов, которым необходим надежный контроль уровня кислорода без ущерба для полезного пространства внутри камеры или на панели управления.
✓ Проточный контроль непосредственно в линии · Мониторинг в точке потребления
OMD-640 — это портативный прибор для измерения концентрации кислорода на уровне частей на миллиард (ppb) и сверхнизких значений ppm в системах подачи технологических газов для полупроводникового производства. Он позволяет оперативно проверять чистоту азота, аргона, водорода и специальных газов сверхвысокой чистоты (UHP). Устройство идеально подходит для ввода систем подачи газов в эксплуатацию, аттестации газовых шкафов, поиска утечек, проведения профилактического обслуживания и диагностики неисправностей на различном технологическом оборудовании.
✓ Портативный анализ содержания кислорода (на уровне ppb) · Контроль чистоты технологических газов сверхвысокой чистоты (UHP)
В процессах диффузии в кремнии и его термического окисления концентрация кислорода в атмосфере печи является ключевым технологическим параметром, непосредственно определяющим скорость и качество роста оксида, профили диффузии примеси и плотность состояний на границе раздела Si/SiO₂. Как процессы преднамеренного окисления (требующие поддержания точной концентрации O₂), так и процессы отжига в инертной среде (где необходимо исключить присутствие кислорода во избежание нежелательного окисления) зависят от точности и непрерывности измерений содержания кислорода в газовой среде печи.
Наши анализаторы кислорода, предназначенные для измерения сверхнизких концентраций, обеспечивают чувствительность на уровне ниже 1 ppm и высокое быстродействие, необходимые для мониторинга состава атмосферы печи в режиме реального времени, фиксации моментов переключения газов и подтверждения соответствия чистоты технологического газа установленным требованиям как до, так и во время выполнения каждого цикла термообработки.
Пайка оплавлением в среде азота широко применяется при сборке электроники для предотвращения окисления меди и контактных площадок, улучшения смачиваемости припоем, снижения пористости паяных соединений и продления срока службы паяльной пасты. Эффективность азотной среды напрямую зависит от поддержания уровня кислорода в зоне оплавления ниже порогового значения, установленного для конкретного сплава припоя и состава флюса: как правило, это 100–1000 ppm O₂ для стандартной бессвинцовой пайки и менее 50–100 ppm для высоконадежных изделий и компонентов с малым шагом выводов.
Непрерывный онлайн-мониторинг содержания кислорода на входе в печь оплавления, в зоне пиковых температур и на выходе из печи позволяет в режиме реального времени контролировать целостность азотной среды на протяжении всего термопрофиля и мгновенно оповещает операторов о превышении заданного уровня кислорода, вызванном перебоем в подаче азота, нарушением герметичности уплотнений или изменением скорости движения конвейера.
Процессы химического осаждения из газовой фазы (CVD) и химического осаждения из газовой фазы с использованием металлоорганических соединений (MOCVD), применяемые для получения полупроводниковых соединений (таких как GaAs, InP, GaN, InGaAs и др.), требуют использования технологических газов исключительно высокой чистоты; содержание примесей кислорода и влаги в них, как правило, должно находиться на уровне долей миллиардной доли (ppb). Даже следовые количества кислорода в газе-носителе (обычно H₂ или N₂) или в потоках реагентов могут привести к возникновению дефектных состояний в эпитаксиальном слое, снижению подвижности носителей заряда, росту фоновой концентрации примесей и ухудшению рабочих характеристик приборов.
Контроль содержания кислорода непосредственно на входе газовой панели — непосредственно перед реактором — обеспечивает максимально раннее обнаружение снижения чистоты газа и позволяет остановить процесс до того, как загрязненный газ попадет в камеру выращивания и на пластину.
Проектирование систем отбора проб имеет особое значение в полупроводниковой промышленности и производстве электроники, где технологические газовые потоки находятся под различным давлением и могут содержать химически активные компоненты, а сама система отбора проб не должна допускать загрязнения кислородом. Все контактирующие с рабочей средой элементы системы — трубки, фитинги, клапаны и регуляторы расхода — должны быть рассчитаны на работу с газами сверхвысокой чистоты (UHP), применяемыми в полупроводниковом производстве; как правило, для этого используется электрополированная нержавеющая сталь марки 316L в сочетании с обжимными фитингами типа VCR или Swagelok, что позволяет минимизировать газовыделение и риск утечек.
При контроле непосредственно в точках потребления в линиях подачи технологического газа под высоким давлением перед анализатором необходимо предусмотреть соответствующую систему снижения давления. Для обеспечения точности и воспроизводимости измерений расход газа через анализатор должен поддерживаться в заданном диапазоне.
Компания Southland Sensing предоставляет инженерную поддержку, помогая в проектировании систем отбора проб, выборе материалов и монтаже оборудования для предприятий полупроводниковой и электронной промышленности. Свяжитесь с производителем, чтобы обсудить состав технологического газа, параметры давления и расхода, а также требования к чистоте.
Обратитесь к нашему Руководство по совместимости датчиков кислорода (O₂) чтобы подтвердить правильность выбора датчика для вашей модели анализатора и технологического процесса.
Наши инженеры по применению оказывают помощь в выборе датчиков, их монтаже и решении вопросов, связанных с эксплуатацией во взрывоопасных зонах.
Наши инженеры по применению готовы помочь с выбором датчиков, предоставить рекомендации по установке и ответить на любые дополнительные вопросы.
English English 
German
Chinese
Spanish
Japanese
Russian
Portuguese
French
Vietnamese
Korean
Turkish
Italian
Arabic
Ukrainian
