Các thiết bị phân tích và cảm biến oxy điện hóa của Southland Sensing hỗ trợ quy trình sản xuất bán dẫn đòi hỏi độ tinh khiết cực cao (UHP) thông qua việc kiểm tra độ tinh khiết của khí quy trình, bảo vệ các công đoạn nhạy cảm với oxy và duy trì môi trường khí trơ trong suốt các giai đoạn chế tạo tấm wafer, tăng trưởng lớp epitaxial, khuếch tán, đóng gói bán dẫn và sản xuất linh kiện điện tử. Từ việc phân tích nồng độ oxy ở mức phần tỷ (ppb) đến giám sát quy trình liên tục, các giải pháp của chúng tôi giúp tối đa hóa sản lượng thiết bị, nâng cao độ tin cậy của sản phẩm và giảm thiểu tình trạng nhiễm bẩn gây tốn kém.
Ngành sản xuất chất bán dẫn và linh kiện điện tử đòi hỏi độ tinh khiết của khí quy trình thuộc hàng cao nhất trong mọi lĩnh vực công nghiệp. Từ khâu chế tạo tấm wafer và tăng trưởng lớp biểu mô (epitaxial growth) cho đến đóng gói tiên tiến và lắp ráp bảng mạch in, chỉ một lượng nhỏ tạp chất oxy cũng có thể làm giảm tỷ suất thu hồi sản phẩm, ảnh hưởng đến hiệu suất thiết bị và tác động tiêu cực đến độ tin cậy lâu dài của sản phẩm. Khi ngành sản xuất bán dẫn không ngừng hướng tới kích thước linh kiện nhỏ hơn và các công nghệ quy trình tiên tiến hơn, yêu cầu về đo lường nồng độ oxy cũng đã chuyển dịch từ mức giám sát theo đơn vị phần triệu (ppm) sang đo lường độ tinh khiết siêu cao (UHP) ở mức phần tỷ (ppb).
Southland Sensing chuyên về phân tích nồng độ oxy cực thấp (ultra-trace) trong các loại khí quy trình có độ tinh khiết siêu cao (UHP) được sử dụng trong quy trình sản xuất chất bán dẫn. Các thiết bị phân tích oxy điện hóa của chúng tôi cung cấp khả năng đo nồng độ oxy liên tục ở mức ppb (phần tỷ) nhằm kiểm chứng độ tinh khiết của khí, phát hiện sự xâm nhập của oxy và duy trì môi trường khí trơ cần thiết cho các công đoạn sản xuất quan trọng. Dù là giám sát nitơ, argon, hydro có độ tinh khiết cao hay các loại khí quy trình chuyên dụng, việc phân tích oxy liên tục đều giúp bảo vệ các vật liệu nhạy cảm, giảm thiểu tạp chất và tối đa hóa hiệu suất sản xuất.
Southland Sensing chuyên về phân tích nồng độ oxy cực thấp (ultra-trace) trong các loại khí quy trình có độ tinh khiết siêu cao (UHP) được sử dụng trong quy trình sản xuất chất bán dẫn. Các thiết bị phân tích oxy điện hóa của chúng tôi cung cấp khả năng đo nồng độ oxy liên tục ở mức ppb (phần tỷ) nhằm kiểm chứng độ tinh khiết của khí, phát hiện sự xâm nhập của oxy và duy trì môi trường khí trơ cần thiết cho các công đoạn sản xuất quan trọng. Dù là giám sát nitơ, argon, hydro có độ tinh khiết cao hay các loại khí quy trình chuyên dụng, việc phân tích oxy liên tục đều giúp bảo vệ các vật liệu nhạy cảm, giảm thiểu tạp chất và tối đa hóa hiệu suất sản xuất.
Tài liệu hướng dẫn ứng dụng này xem xét các điểm đo oxy quan trọng trong quy trình sản xuất chất bán dẫn và thiết bị điện tử, giải thích các trường hợp cần giám sát nồng độ oxy ở mức phần tỷ (ppb), đồng thời đề xuất các thiết bị phân tích và cảm biến oxy điện hóa của Southland Sensing phù hợp nhất cho từng ứng dụng.
Tại sao việc giám sát nồng độ oxy lại quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn và thiết bị điện tử: Ngay cả mức độ nhiễm oxy tính theo đơn vị phần tỷ (ppb) cũng có thể làm giảm hiệu suất sản xuất chất bán dẫn, gây gián đoạn các quy trình được kiểm soát nghiêm ngặt và ảnh hưởng đến độ tin cậy của sản phẩm. Việc giám sát oxy liên tục giúp xác minh chất lượng khí quy trình có độ tinh khiết cực cao, đảm bảo tính toàn vẹn của môi trường khí trơ, phát hiện sự xâm nhập của oxy trước khi gây ra phế phẩm, đồng thời bảo vệ nhân sự khỏi các nguy cơ thiếu hụt oxy trong môi trường sử dụng khí nitơ, argon, hydro và các loại khí chuyên dụng.
Thiết bị này được thiết kế để giám sát liên tục nồng độ oxy ở mức độ siêu tinh khiết (UHP) trong các hệ thống phân phối khí quy trình sản xuất bán dẫn, lò khuếch tán, lò phản ứng lắng đọng và các quy trình sản xuất khác nhạy cảm với oxy. OMD-675 cho phép đo liên tục nồng độ oxy ở dải ppb (phần tỷ) và ppm (phần triệu) cực thấp, mang lại độ nhạy cần thiết để kiểm chứng độ tinh khiết của các loại khí như nitơ, argon, hydro và khí quy trình chuyên dụng đạt chuẩn bán dẫn ngay tại điểm sử dụng. Thiết bị sở hữu đầy đủ các tính năng như đầu ra 4–20 mA, giao thức truyền thông Modbus RTU và khả năng tích hợp liền mạch vào các hệ thống SCADA, DCS cũng như hệ thống điều khiển quy trình trên toàn nhà máy.
Southland Sensing sản xuất các cảm biến oxy điện hóa chất lượng cao dùng để thay thế cho các tủ thao tác kín (glovebox) và hệ thống khí trơ được lắp đặt trên toàn thế giới. Dù là để bảo trì các thiết bị phân tích hiện có của Southland hay thay thế cảm biến cho nhiều loại máy đo oxy phổ biến của các hãng khác, các cảm biến của chúng tôi đều giúp khôi phục độ chính xác khi đo nồng độ oxy, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị giám sát quan trọng.
✓ Cảm biến điện hóa · Sản phẩm OEM & Thay thế cho sản phẩm của đối thủ cạnh tranh
OMD-507 là thiết bị phân tích oxy nhỏ gọn, được thiết kế để tích hợp liền mạch vào các buồng thao tác kín (glovebox) và thiết bị tạo môi trường khí trơ của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). Với kích thước nhỏ gọn, tùy chọn lắp đặt linh hoạt và công nghệ cảm biến oxy điện hóa đáng tin cậy, đây là lựa chọn lý tưởng cho các nhà sản xuất glovebox đang tìm kiếm giải pháp giám sát oxy ổn định mà không làm tốn diện tích quý giá bên trong buồng chứa hoặc trên bảng điều khiển.
✓ Giám sát dòng chảy trực tiếp · Giám sát tại điểm sử dụng
OMD-640 là thiết bị di động cho phép đo nồng độ oxy ở mức ppb (phần tỷ) và ppm (phần triệu) cực thấp trong các hệ thống khí quy trình bán dẫn, giúp nhanh chóng kiểm tra chất lượng nguồn cung cấp khí nitơ, argon, hydro và các loại khí chuyên dụng có độ tinh khiết siêu cao (UHP). Thiết bị này là lựa chọn lý tưởng cho các công tác vận hành thử hệ thống khí quy trình, đánh giá tủ khí, phát hiện rò rỉ, bảo trì phòng ngừa và khắc phục sự cố trên nhiều thiết bị quy trình khác nhau.
✓ Phân tích oxy di động ở mức ppb · Kiểm chứng khí quy trình siêu tinh khiết (UHP)
Trong các quy trình khuếch tán và oxy hóa nhiệt trên silicon, nồng độ oxy trong môi trường lò là một thông số quy trình then chốt; nó kiểm soát trực tiếp tốc độ và chất lượng của quá trình hình thành lớp oxit, biên dạng khuếch tán của chất pha tạp cũng như mật độ trạng thái bề mặt tại ranh giới Si/SiO₂. Cả quy trình oxy hóa chủ động (đòi hỏi duy trì nồng độ O₂ chính xác) lẫn quy trình ủ trong môi trường trơ (đòi hỏi loại bỏ oxy để ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa ngoài ý muốn) đều phụ thuộc vào việc đo lường nồng độ oxy một cách chính xác và liên tục trong dòng khí cấp vào lò.
Các thiết bị phân tích oxy siêu vết của chúng tôi mang lại độ nhạy ở mức dưới ppm cùng thời gian phản hồi nhanh, đáp ứng nhu cầu giám sát điều kiện khí quyển trong lò theo thời gian thực, phát hiện các thời điểm chuyển đổi khí, cũng như xác nhận độ tinh khiết của khí quy trình đạt tiêu chuẩn kỹ thuật trước và trong mỗi chu trình xử lý nhiệt.
Phương pháp hàn nóng chảy lại (reflow soldering) có sử dụng lớp khí nitơ bao phủ được ứng dụng rộng rãi trong lắp ráp điện tử nhằm ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa bề mặt đồng và các điểm hàn (pad), cải thiện khả năng thấm ướt của mối hàn, giảm thiểu lỗ rỗng trong mối hàn, cũng như kéo dài thời gian sử dụng hiệu quả của kem hàn. Hiệu quả của lớp khí nitơ này phụ thuộc trực tiếp vào việc duy trì nồng độ oxy trong vùng gia nhiệt hàn ở mức thấp hơn ngưỡng quy định cho loại hợp kim hàn và thành phần hóa học của chất trợ dung (flux) đang được sử dụng — thường là 100–1.000 ppm O₂ đối với quy trình hàn không chì tiêu chuẩn, và dưới 50–100 ppm đối với các ứng dụng tiên tiến đòi hỏi độ tin cậy cao và linh kiện có khoảng cách chân cực nhỏ (fine-pitch).
Việc giám sát nồng độ oxy trực tuyến liên tục tại cửa vào, vùng nhiệt độ đỉnh và cửa ra của lò hàn reflow giúp xác nhận theo thời gian thực rằng lớp khí nitơ bảo vệ được duy trì ổn định trong suốt chu trình hàn, đồng thời cảnh báo ngay cho người vận hành nếu nồng độ oxy vượt quá mức thiết lập do gián đoạn nguồn cấp nitơ, gioăng cửa bị xuống cấp hoặc thay đổi tốc độ băng tải.
Các quy trình lắng đọng hơi hóa học (CVD) và CVD sử dụng hợp chất cơ kim (MOCVD) dành cho vật liệu bán dẫn hợp chất (như GaAs, InP, GaN, InGaAs, v.v.) đòi hỏi nguồn khí cấp có độ tinh khiết cực cao, với mức độ nhiễm bẩn oxy và hơi ẩm thường chỉ ở phạm vi phần tỷ (ppb). Ngay cả một lượng nhỏ tạp chất oxy trong khí mang (thường là H₂ hoặc N₂) hay trong các dòng khí phản ứng cũng có thể gây ra các trạng thái khuyết tật trong lớp màng epitaxy, làm suy giảm độ linh động của hạt tải điện, gia tăng nồng độ tạp chất nền và làm giảm hiệu suất hoạt động của linh kiện.
Việc giám sát nồng độ oxy tại điểm sử dụng ngay đầu vào của bảng điều khiển khí — vị trí nằm ngay phía trước lò phản ứng — cho phép phát hiện sớm nhất tình trạng suy giảm độ tinh khiết của khí, từ đó có thể dừng quy trình trước khi dòng khí nhiễm bẩn đi vào buồng tăng trưởng và tiếp xúc với tấm wafer.
Việc thiết kế hệ thống lấy mẫu đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng bán dẫn và điện tử, nơi các dòng khí quy trình hoạt động ở nhiều mức áp suất khác nhau và có thể chứa các thành phần phản ứng, đồng thời bản thân hệ thống lấy mẫu cũng không được phép gây nhiễm bẩn oxy. Tất cả các vật liệu tiếp xúc trực tiếp với lưu chất trong hệ thống — bao gồm ống dẫn, đầu nối, van và bộ điều khiển lưu lượng — cần được lựa chọn theo tiêu chuẩn dành cho quy trình bán dẫn có độ tinh khiết siêu cao (UHP); thông thường, vật liệu được sử dụng là thép không gỉ 316L đã qua xử lý đánh bóng điện hóa (electropolished), kết hợp với các đầu nối kiểu nén VCR hoặc Swagelok để giảm thiểu hiện tượng thoát khí (outgassing) và nguy cơ rò rỉ.
Việc thiết kế hệ thống lấy mẫu đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng bán dẫn và điện tử, nơi các dòng khí quy trình hoạt động ở nhiều mức áp suất khác nhau và có thể chứa các thành phần phản ứng, đồng thời bản thân hệ thống lấy mẫu cũng không được phép gây nhiễm bẩn oxy. Tất cả các vật liệu tiếp xúc trực tiếp với lưu chất trong hệ thống — bao gồm ống dẫn, đầu nối, van và bộ điều khiển lưu lượng — cần được lựa chọn theo tiêu chuẩn dành cho quy trình bán dẫn có độ tinh khiết siêu cao (UHP); thông thường, vật liệu được sử dụng là thép không gỉ 316L đã qua xử lý đánh bóng điện hóa (electropolished), kết hợp với các đầu nối kiểu nén VCR hoặc Swagelok để giảm thiểu hiện tượng thoát khí (outgassing) và nguy cơ rò rỉ.
Southland Sensing cung cấp dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật ứng dụng, bao gồm tư vấn thiết kế hệ thống lấy mẫu, lựa chọn vật liệu và hướng dẫn lắp đặt cho các quy trình sản xuất trong ngành bán dẫn và điện tử. Vui lòng liên hệ trực tiếp với nhà sản xuất để thảo luận về thành phần khí quy trình, áp suất, điều kiện lưu lượng và các yêu cầu về độ tinh khiết.
Vui lòng tham khảo Hướng dẫn về độ tương thích của cảm biến O₂ để xác nhận loại cảm biến phù hợp cho mẫu máy phân tích và ứng dụng quy trình của bạn.
Các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi hỗ trợ việc lựa chọn và lắp đặt cảm biến, cũng như giải đáp các thắc mắc liên quan đến khu vực nguy hiểm.
Các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn cảm biến, hướng dẫn lắp đặt cũng như giải đáp mọi thắc mắc khác.
English English 
German
Chinese
Spanish
Japanese
Russian
Portuguese
French
Vietnamese
Korean
Turkish
Italian
Arabic
Ukrainian
