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半导体电子行业 Moisture水分测试兼顾价格和精度

作者:时间:2023-09-05 15:07:53823 次浏览

信息摘要:

半导体行业气体中的露点测量是一个挑战,以99.9999%的高纯氮气为例,其水分含量低于1ppm,也就是100万个气体分子中, 不到1个水分子。如此微量的水分子含量, 对湿度传感器的灵敏度和准确性都是一个真正的考验。在过往,高精度的水分仪往往伴随着高成本,而随着金属氧化物陶瓷湿度传感器的开发,在精度和成本上的选择不再是鱼和熊掌不能兼得的困境。

电子气体是超大规模集成电路、液晶显示器件、半导体发光器件、太阳能电池等电子工业生产不可缺少的原材料,它们广泛应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺。

半导体、实验室等制造、科研产业对洁净度的要求愈发严格,对气源及气体管路的检测规格有了更高的要求。

气体中的氧、水、总烃等杂质,在生产过程中可能会以原子形态进入芯片结构中去,影响芯片质量。

H2O和晶片中的Si会产生化学反应,生产二氧化硅,影响晶片厚度,因此对气体中的水分含量必须加以控制。

半导体行业气体中的露点测量是一个挑战,以99.9999%的高纯氮气为例,其水分含量低于1ppm,也就是100万个气体分子中, 不到1个水分子。如此微量的水分子含量, 对Moisture湿度传感器的灵敏度和准确性都是一个真正的考验。在过往,高精度的水分仪往往伴随着高成本,而随着金属氧化物陶瓷湿度传感器的开发,在精度和价格上的选择不再是鱼和熊掌不能兼得的困境。

露点仪水分检测

可以测量低至 -120 °Cdp,在-60°Cdp时精度为±1°C,对过程环境的变化可以快速响应。


金属氧化物陶瓷湿度传感器技术,借鉴半导体领域的厚薄膜技术,把整个传感器构建在坚固稳定的陶瓷基座上。基于多孔感湿层对水分子的吸收,通过感受水气分压得出(工况下)水露点值。该吸湿活性层如同“三明治”一样被夹在陶瓷基底上的两个导电层之间,厚度仅不到一微米,而顶部金箔层只允许水分子自由进入传感器,且与多孔导电层相比更薄。因此,当周围环境的湿度发生变化的时候,传感器对湿度变化会有非常灵敏的反应。它能够检测超高纯度气体中低至百万分之几的Moisture微量水分含量。

水分的测试是利用纯度较高的N2对待侧管路进行长时间的Purge(清除,吹扫),将水气带离管路,并在一端接上分析仪器,直至仪器显示的含水量浓度达到测算标准。

压缩空气检测仪 Moisture水含量检测步骤:

(1)先将待测管路预吹4小时以上(预吹时间越长,测试时间越短);

(2)将待测管路衔接至测试仪;

(3)打开电源,开始测试,直至读数下降到50ppb以下。


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