Bei luftgetragenen molekularen Verunreinigungen (Airborne molecular contaminants, AMCs) handelt es sich um Verunreinigungen der Luft, die in molekularer Form vorliegen und selbst in extrem niedrigen Konzentrationen im ppb-Bereich eine entscheidende Rolle für die Produktqualität in der modernen Halbleiterfertigung spielen.
AMCs werden in Kategorien wie anorganische Säuren, organische Säuren und schwefelhaltige Säuren eingeteilt. Unter allen verursacht Schwefelwasserstoff (H2S) solche negativen Auswirkungen wie den Verlust der Produkteigenschaften aufgrund seiner Reduktionskraft, wenn er in gasförmiger Form vorliegt, und die Korrosion der Metalloberfläche, wenn in Form von Flüssigkeit vorliegen. Die H2S-Kontaminationsquelle ist weit verbreitet. Beispiele hierfür sind vulkanische Aktivität und Eruptionen, der Betrieb schwerer Maschinen, die Diesel als Kraftstoff verwenden, die Erhöhung der AMC-Konzentration im Reinraum durch die Zulufteinlassung. Daher werden chemische Filter häufig verwendet, um H2S vor dem Betreten des Reinraums zu entfernen, und der Kontaminationsgrad wird konventionell durch Ionenchromatographie überprüft.
Da H2S unter neutralen bis sauren Bedingungen eine geringe Löslichkeit im Wasser aufweist und auch seine Dissoziation gering ist, ist es schwierig, die elektrische Leitfähigkeit durch Ionenchromatographie nachzuweisen. Daher werden eine alkalische und eine Wasserstoffperoxidlösung üblicherweise gemischt und als Sammelflüssigkeit verwendet.
Allerdings kommt es häufig zu Verzerrungen (menschlichen Fehlern), die durch die unterschiedlichen Mischverhältnisse je nach Personal verursacht werden, was letztlich zu instabilen Analyseergebnissen führt. Da jede Analyse zudem Zeit (mehrere Tage für jedes Testergebnis) und Arbeitskosten erfordert, ist es für viele Fabriken finanziell nicht möglich, die zeitliche und räumliche Auflösung der Analyse zu erhöhen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die manuelle Analyse verzerrt sein kann und keine zufälligen Ereignisse erfasst, wie einen unerwarteten Anstieg der H2S-Konzentration aufgrund plötzlicher vulkanischer Aktivitäten oder der Verschlechterung des chemischen Filters und liefert aufgrund von Arbeitskostenproblemen nicht genügend Daten, die für eine rechtzeitige Erkennung chemischer Kontamination und Kontaminations-Quellenanalyse erforderlich sind.
AMC-Überwachungssystem
Die kontinuierliche Messung der H2S-Kontamination an mehreren Probenahmestellen des Reinraums (Auslass des chemischen Filters, Bereich in der Nähe von Geräten, Bereich mit vielen arbeitenden Personen) trägt dazu bei, Erkennen Sie den Durchbruchpunkt der H2S-Kontamination und ergreifen Sie sofort Maßnahmen, um Auswirkungen auf die Qualitätsverschlechterung des Produkts zu verhindern. Kontinuierliche Überwachung und spezielle Software unterstützen die Festlegung von Kontaminationsgrenzwerten und die Realisierung eines einfachen, kosteneffizienten Betriebs.
Beispiel für Probenahmepunkte
Beispiel für H2S Messdaten
Sie haben Fragen oder Wünsche? Nutzen Sie dieses Formular, um mit unseren Spezialisten in Kontakt zu treten.
