Sievers分析儀如何應用于微電子行業？

2024-09-19 14:29:25 60閱讀次數

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行業挑戰

超純水（UPW）生產的一致性對微電子制造至關重要，并且有助于保護產品質量。除基本的超純水監測以外，在如何對偏離趨勢的結果迅速做出反應，并進行有效的故障排查和過程控制方面，微電子工廠也面臨著挑戰。其他關注領域包括，確保化學品純度以改善工藝性能和批量生產，以及監測廢水和回用水。

微電子制造商在生產中會遇到各種有機污染物，并經歷各種挑戰，包括：

給水和高純工藝化學品中的低ppm級濃度
最終拋光前的ppt級濃度
回用水和廢水應用中復雜的樣品基質
監測硅膠等有害顆粒物的關鍵需求

解決方案

憑借Sievers總有機碳TOC分析儀和超純水（UPW）硼分析儀，能夠提供適合微電子制造工藝每一個步驟的分析解決方案。鑒于其寬廣的分析范圍和應用的多功能性，Sievers TOC分析儀可用于超純水、工藝化學品純度、回用水和廢水處理監測。由于在二氧化硅之前，硼先從樹脂床中泄漏出來，因此Sievers超純水硼分析儀可通過檢測硼濃度升高，實現二氧化硅的控制和樹脂床的管理。

全面、靈活的監測選擇

有兩種常用于監測低濃度微電子應用中TOC的檢測技術：膜電導率（Membrane Conductometric）和直接電導率（Direct Conductometric）。Sievers的產品涵蓋了這兩種技術，此外還提供適合于更復雜基質（如工藝化學品和廢水）的濕化學氧化法。

我們可提供以下儀器和產品：

Sievers M9e和M500e TOC分析儀

采用Sievers膜電導率檢測技術

Sievers膜電導率技術消除了大多數超純水系統中所存在的鹵代有機物和胺引起的假陽性和假陰性

Sievers CheckPointe TOC傳感器

采用直接電導率檢測技術

提供了一個適合于非關鍵超純水監測點的經濟型選擇
用于快速診斷和故障排查的工具

Sievers InnovOx TOC分析儀

采用非色散紅外（NDIR）檢測和超臨界水氧化（SCWO）技術

可以準確、可靠地檢測濃酸、堿和純化學品中的痕量有機物
可以監測廢水和高達30%的鹵水

應用需求及Sievers的解決方案

的產品組合為微電子制造過程的每個步驟提供分析解決方案。

給水、超純水和回用水系統監測

Sievers M9e在線和便攜式TOC分析儀專為最復雜的水系統和應用而設計。該分析儀的分析范圍為0.03 ppb至50 ppm，使用膜電導率技術，精確檢測系統給水、反滲透產水和最終產水中的TOC濃度。使用可選配的Turbo模式，僅需4秒分析時間，Sievers M9e分析儀是適合于回用水檢測的理想故障排查工具。

Sievers M9e可實現：

儀器與儀器之間的匹配
在低TOC超純水應用中低濃度檢測的穩定性
12個月校準穩定期
先進的自動調零功能，適合超純級的準確度和精度

超純水/拋光循環回路監測

Sievers M500e和上一代500 RLe TOC分析儀設計用于低濃度TOC檢測。這兩款分析儀的操作范圍為0.03 ppb至2.5 ppm，是目前市場上無試劑、在線超純水TOC分析儀的最低檢測限。

Sievers M500e和500 RLe：

可檢測給生產帶來問題的有機化合物，例如，會對制造運營構成重大風險的有機酸和有機氮化合物^1,2
可在低溶解氧（DO）和氫化水系統中運行

2020年，Sievers推出了500 RLe的下一代產品Sievers M500e分析儀，改進包括：

沖洗時間縮短50%，在現場低濃度校準（250 ppb）或年度維護后，該儀器可更快投入生產，回到工作狀態
10英寸觸摸屏，可實現更快、更直觀的設置和操作
數字化升級，如遠程訪問、WiFi功能，改進了數據傳輸和管理選項，以及逐步的向導
改進了電導率范圍（0.01-800 μS/cm），同時也可以顯示為電阻率
使用異丙醇（IPA）的100 ppb確認協議
自適應自動調零，可根據先前的結果自動預測頻率

另一款微電子應用的基本儀器是Sievers超純水硼分析儀。Sievers硼分析儀可預測混床耗盡，優化EDI性能，并控制拋光回路的硼濃度。在釋放二氧化硅之前，Sievers硼分析儀可檢測到硼濃度升高，從而有助于防止二氧化硅泄漏到超純水中。Sievers硼分析儀可顯著減少運營費用，并保持超純水系統的質量。

超純水系統診斷和故障排查

具有0.05到1000 ppb的分析范圍，Sievers CheckPointe是適用于解決問題和診斷的理想儀器。該儀器采用直接電導率法，具有優異的輕便性（3.6千克），并且：

能夠接受加壓或非加壓的樣品
可用于監測分配點、生產工具或尚未建立永久監測的任意一點
根據一臺參照TOC分析儀進行校準，可實現優異的低TOC濃度時，傳感器對傳感器的匹配

化學品和廢水純度

為了實現工藝性能和優化批量生產，在過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化銨、硫酸和其他蝕刻/電鍍化學品等工藝化學品中，控制TOC至關重要。Sievers InnovOx TOC分析儀非常適用于此類監測以及廢水和回用水中的有機物監測。

Sievers InnovOx有助于：

工廠做出更明智的合規和處理決策
可提供實時直接的碳檢測，與間接的需氧量檢測形成鮮明對比
使用超臨界水氧化（SCWO）技術處理復雜的基質

及其在微電子制造中的應用匯總

參考文獻

Godec, Richard D., “Monitoring and Controlling UPW Organic Nitrogen Contamination to Improve Immersion Photolithography Process Control.” Presented at ULTRAPURE WATER Conference, Portland, OR, November 2011, Tall Oaks Publishing, Inc.
Godec, Richard D.,”The Performance Comparison of Ultrapure Water TOC Analyzers using an Automated Standard Addition Apparatus.” Published and copyrighted by Semiconductor Pure Water and Chemical Conference, 2000 Proceedings.
Dunn R., “New Analytical Technique Promotes Elimination of Silica in Feed, Steam and Condensate Systems.”

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