Оглавление
В связи с расширением мировых мощностей по производству микросхем и совершенствованием процессов упаковки, производство полупроводников предъявляет все более строгие требования к чистоте, герметичности и вакуумной среде. Даже малейшая утечка в оборудовании может привести к простою производственной линии, снижению выхода годной продукции и даже значительным потерям. Поэтому гелиевые детекторы утечек, как широко используемый метод, высокочувствительное оборудование для проверки герметичности В отрасли они стали незаменимым ключевым инструментом на заводах по производству полупроводниковых пластин, упаковочных предприятиях, а также при обслуживании литографических и вакуумных систем.
Компания Bowei проведет углубленный анализ с точки зрения причин применения, преимуществ обнаружения, принципов работы и критериев выбора, помогая вам быстро понять ценность оборудования для обнаружения утечек гелия.
Почему производство полупроводников в наибольшей степени зависит от обнаружения утечек гелия?
Производство полупроводников включает в себя большое количество герметичных конструкций, таких как вакуумные камеры, системы охлаждения, газопроводы, системы EUV-литографии и упаковочное оборудование. Любая утечка может привести к:
⚠ Снижение уровня вакуума → влияет на стабильность процессов литографии, осаждения и травления.
⚠ Проникновение частиц в производственную среду → приводит к увеличению количества дефектов в кремниевых пластинах
⚠ Изменения в соотношении газов → приводят к неконтролируемой скорости травления и ухудшению качества осаждения
⚠ Ускоренное старение оборудования и увеличение затрат на техническое обслуживание
Молекулы гелия малы, обладают высокой инертностью, имеют низкую фоновую концентрацию и быстро диффундируют, что делает их идеальным газом-трассером. Поэтому обнаружение утечек гелия практически стало стандартной процедурой в полупроводниковой промышленности.
Основные преимущества гелиевых детекторов утечки
| Сравнительный элемент | Обнаружение утечек гелия | Традиционный метод пузырьков | Метод снижения давления |
| Точность | Уровень 10^-10 мбар·л/с | Низкий | Середина |
| Скорость на месте | Быстрый | Медленный | Середина |
| Подходит для вакуумной системы | ✔ Высокая совместимость | ✘ Не применимо | ✔ |
| Разрушающий контроль | Нет | Да | Нет |
| Совместимость полупроводников | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐⭐ |
Краткое описание преимуществ:
Чувствительность обнаружения до нанограммового уровня
Способен обнаруживать мельчайшие утечки, подходит для высокотехнологичного производства микросхем.
Поддерживает онлайн-обнаружение, сокращая время простоя.
Использует безопасный инертный газ, не оказывающий влияния на конструкцию оборудования.
Анализ принципа действия детекторов утечки гелия.
Общий Детекторы утечки гелия Для обнаружения используется масс-спектрометрия, упрощенный процесс которой выглядит следующим образом:
В испытываемое устройство вводится определенная концентрация гелия.
Прибор отбирает пробу газа с помощью вакуумного насоса.
Блок масс-спектрометрического анализа разделяет и идентифицирует молекулы гелия.
Скорость и место утечки определяются на основе концентрации гелия.
К методам обнаружения относятся:
Вакуумный режим: высокая точность, подходит для камер и оборудования для обработки пластин.
Режим «анализатор утечек»: более гибкий для обнаружения и локализации утечек на месте.
Метод накопления: подходит для больших камер или процессов обнаружения на низких скоростях.
Основные критерии выбора гелиевых течеискателей
| Размер выбора | Рекомендуемые точки фокусировки |
| Чувствительность | ≥10^-9 мбар·л/с, подходит для использования на производственных линиях. |
| Скорость перекачки | Чем больше размер, тем быстрее; повышается эффективность обнаружения. |
| Режим обнаружения | Поддержка двух режимов работы: вакуумного и нюхательного. |
| Управление доступом | Возможность записывать данные, соответствующая требованиям аудита производства полупроводниковых пластин. |
| Совместимость интерфейса | Возможность интеграции ПЛК/Ethernet/систем автоматизации |
💡 Чем совершеннее процесс производства микросхем, тем выше требования к чувствительности обнаружения утечек. Поэтому производители высококачественной продукции предпочитают высокочувствительные решения для обнаружения утечек с помощью масс-спектрометрии.
Примеры применения в промышленности и тематические исследования
Типичные области применения обнаружения утечек гелия в полупроводниковой промышленности включают:
Испытание герметичности вакуумной камеры литографического оборудования EUV/DUV
Системы вакуумного обнаружения утечек при травлении PECVD, ALD и Etch
Обнаружение утечек в контуре охлаждающей воды оборудования для полировки CMP
Обнаружение утечек в трубопроводах для подачи газа высокой чистоты
Техническое обслуживание и осмотр оборудования для упаковки, нарезки и тестирования.
Многие предприятия по производству полупроводниковых пластин включили проверку герметичности с помощью гелия в качестве обязательного этапа в циклы технического обслуживания оборудования для обеспечения стабильности производственной линии.
Краткое содержание
Благодаря высокой чувствительности, возможности быстрого обнаружения утечек, адаптации к вакуумной среде, а также функциям безопасности и стабильности, гелиевые течеискатели стали неотъемлемой частью системы контроля в полупроводниковом производстве, являясь важнейшим инструментом для обеспечения выхода годной продукции и стабильной работы производственной линии. По мере развития передовых технологических процессов спрос на оборудование для обнаружения утечек с помощью гелия будет продолжать расти.
Если вы рассматриваете возможность раствор для обнаружения утечек гелия При закупке оборудования для вашего завода, лаборатории или другого предприятия рекомендуется выбирать подходящую модель, исходя из ваших фактических требований к испытаниям, масштаба вакуумной системы и процедур технического обслуживания.