Monitorowanie zanieczyszczenia cząsteczkami amoniaku w powietrzu podczas produkcji półprzewodników

- Monitoring NH₃-

Unoszące się w powietrzu zanieczyszczenia molekularne (AMC) powodują problemy z jakością produktu w nowoczesnej produkcji półprzewodników, nawet przy ekstremalnie niskich stężeniach ppb. AMC po raz pierwszy stały się problemem wraz z wprowadzeniem fotorezystów o wzmocnieniu chemicznym w latach 90. Defekt powstał, gdy kwasy inicjowane fotolitycznie w rezyście zostały zneutralizowane przez unoszący się w powietrzu amoniak (NH₃) z pomieszczenia czystego. Ta interakcja jest istotna dla urządzenia, ponieważ pogarsza szerokość i strukturę linii. Z tego powodu, pomiar zanieczyszczenia molekularnego amoniaku w powietrzu w pomieszczeniach czystych stał się powszechny, a chromatografia jonowa jest stosowana od dawna.

Zanieczyszczenie amoniakiem w pomieszczeniu czystym może pochodzić z różnych, czasami nieoczekiwanych źródeł: wlotu powietrza z zewnątrz, par pochodzących od personelu lub wycieku ze sprzętu. Od czasu do czasu, mają miejsce zdarzenia losowe prowadzące do wzrostu stężenia amoniaku i skutkujące zamgleniem na powierzchni optycznej siatek i luster. Szybkie zidentyfikowanie i wyeliminowanie źródła zanieczyszczenia amoniakiem zanim wpłynięcie on na wydajność produkcji, jest problematyczne, ponieważ może ono pochodzić z dowolnego miejsca.

Ręczna analiza AMC nie zapewnia wysokiej rozdzielczości przestrzennej i może opóźnić wykrycie skażenia, co może skutkować rozprzestrzenianiem się skażenia w pomieszczeniu czystym i prowadzić do pogorszenia wydajności.

Aby zminimalizować straty produktu spowodowane zanieczyszczeniem cząsteczkowym amoniaku w powietrzu, niezwykle ważne jest uzyskanie danych analitycznych o dużej rozdzielczości przestrzennej, co pozwoli na szybkie ustalenie źródła zanieczyszczenia i natychmiastowe podjęcie środków zaradczych.

Uwagi kierowników działów jakości pomieszczeń czystych

Konieczne jest zwiększenie rozdzielczości przestrzennej analizy, ale zwiększenie ręcznego próbkowania i analizy jest kosztowne i wiąże się z dużym opóźnieniem.
Wymagania dotyczące projektowania systemów analitycznych różnią się w zależności od obiektu.

Rozwiązanie HORIBA

Cechy systemu analizy NH₃

Multiplekser z wieloma punktami próbkowania dla wysokiej rozdzielczości przestrzennej
Rozwiązanie dostosowane do wymagań klienta, umożliwiające pobranie z 4, 8, 16 i więcej punktów poboru.
Zakres pomiaru: maks. 0-1000 ppb, min. 0-100 ppb, LDL 1 ppb.

Efektywność czasowa i kosztowa
Pomiary prowadzone są automatycznie, nie są wymagane żadne specjalne umiejętności.
System pomaga obniżyć koszty obsługi, czas i koszty pracy.

Mobilność
System zabudowany jest na wózku i pozwala na zastosowanie w różnych pomieszczeniach czystych budynku.
Umożliwia zbieranie danych monitoringu AMC z różnych pomieszczeń fabryki: magazynu, pomieszczenia czystego itp.

Rozwiązanie firmy HORIBA dla pomieszczeń czystych produkcji półprzewodników

W pomieszczeniu czystym, w którym analiza AMC jest wykonywana ręcznie, pobieranie próbek tylko w punkcie [5] na Rysunku 1 może powodować opóźnienie w wykrywaniu skażenia i doprowadzić do jego rozprzestrzenienia się w całym pomieszczeniu czystym. Wielopunktowy system pomiarowy HORIBA złożony z systemu wyboru linii pomiarowej z wieloma punktami pobierania próbek [1] [2] [3] [4] [5] oraz systemu monitoringu AMC (Rysunek 1), pozwala na zwiększenie rozdzielczości przestrzennej analizy, co prowadzi do wczesnego wykrywania źródła AMC i możliwości wprowadzenia szybkich środków zaradczych. Taki wielopunktowy system monitorowania AMC może przyczynić się do poprawy wydajności produkcji, jakości oraz niezawodności urządzeń.

Wielopunktowy monitoring AMC