고정밀 반도체 제조에서 초고순도 (UHP) 가스를 유지하는 것은 타협할 수 없는 필수 요소입니다. 10억분의 1 (ppb) 단위로 측정되는 극미량의 오염물질만으로도 웨이퍼 전체 배치의 품질이 훼손될 수 있으며, 이는 제조사에 시간과 비용 손실을 초래할 수 있습니다. 산소 및 기타 미량 불순물을 정확하고 안정적으로 측정하는 것은 공정 품질 관리와 운영 중 안전을 확보하는 데 매우 중요한 요소입니다.
PI2-MS 시리즈를 이용한 극미량 산소 모니터링
Analytical Industries의 PI2-MS는 UHP 가스 내 불순물인 산소를 측정하기 위해 설계되었습니다. PI2-MS의 핵심 분야 중 하나는 반도체 제조 시설 내 퍼지 가스 또는 공정 공급 가스 내 산소 농도를 측정하는 것입니다.
이 분석기는 AII의 독자적인 2세대 Pico-Ion 전기화학 센서를 사용하여 빠른 응답 속도, 안정적이고 정확한 실시간 측정을 제공합니다. PI2-MS는 최저 검출 한계(LDL)가 2.5 ppb 미만으로 이러한 요구를 충족합니다.
PI2-MS는 유연성과 통합성을 고려하여 설계되었으며, 설치 환경에 따라 벤치탑/휴대용, 패널, 벽걸이형 구성 중 선택할 수 있습니다. 고정식 공정 모니터링이나 가스 라인 스팟 점검 등 용도에 관계없이 반도체 가스 공급 및 정제 시스템에 원활하게 통합될 수 있습니다.
반도체 제조에서 극미량 산소 감지가 중요한 이유
반도체 제조는 플라즈마 식각, 화학기상증착 (CVD), 실리콘 웨이퍼 열처리와 같은 공정에서 극도의 정밀도를 요구합니다. 이러한 공정 중 질소 (N₂), 아르곤 (Ar), 수소 (H₂), 실란과 같은 가스는 오염 물질이 없어야 합니다. 극미량의 산소만으로도 화학 반응이 변질되거나, 웨이퍼에 결함이 발생하거나, 증착층이 손상될 수 있기 때문입니다.
PI2-MS 분석기는 빠른 측정 응답 속도와 비정상 상황으로부터 신속하게 복구할 수 있는 기능을 갖추고 있어 사용자가 산소 농도를 실시간으로 모니터링하고 오염이 생산에 영향을 미치기 전에 시정 조치를 취할 수 있습니다.
고순도 환경을 위한 혁신적인 설계
본 분석기의 초정밀 샘플 시스템은 고난도 분야를 위해 설계되었으며, 다음과 같은 특징을 갖추고 있습니다:
- 스테인레스스틸 접액 부품 및 오비탈 용접 연결부(옵션)
- 고농도산소 스파이크로부터 센서를 보호하는 통합 바이패스 시스템
- 가동 시간과 품질을 확보하기 위한간편 교체형 밀봉형 산소 센서
- 공정제어 시스템에 간편하게 통합이 가능한 아날로그 및 디지털 통신
- 간편한제로 가스 교정을 위한 제로 가스 생성 기능 (옵션)
본 분석기는 검증된 센서 기술, 시료 가스 압력 및 유량 제어를 통해 전 세계 UHP 가스 분야의 동적 공정 시스템에서 일관된 측정 성능을 유지합니다.
긴 센서 수명과 낮은 소유 비용
AII의 전기화학 센서 기술은 특정 용도 및 환경 조건에 따라 일반적으로 12~24개월의 사용 수명을 제공합니다. 센서는 교체가 간편하도록 설계되었으며, 정기적인 전해질 보충이 필요하지 않습니다. 산화지르코늄 및 상자성 분석기와 비교하면, PI2는 교정 및 유지보수 부담이 적어 운영 비용이 낮고 현장 서비스도 간편합니다.
반도체 및 특수 가스 처리 부문의 주요 적용 분야
PI2-MS 분석기는 이미 다양한 고순도 분야에서 사용되고 있으며, 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:
- N₂, H₂,Ar 및 기타 UHP 가스 공급 라인의 가스 순도 검증
- 반도체장비 및 공정 챔버의 공급 가스 모니터링
- 휴대용분석기 구성을 활용한 반도체 시설 내 스팟 점검 및 생산 인계 전 이동식 검증
- 우주,항공우주, 방위 및 원자력 산업 분야의 글러브박스 및 격납 시스템에 대한 UHP 퍼지 가스 모니터링
- 특수금속 및 실리콘 웨이퍼 가공
- UHP가스 생성 및 처리 플랜트
AII는 또한 안전 구역 및 위험 구역에서 사용할 수 있는 다양한 ppm 산소 분석기를 제공하여, 가스 처리 전 N₂ 가스 생성이나 산소 농축기 등 시설 내 기타 영역에서의 측정을 지원합니다.
완벽한 극미량 불순물 모니터링 솔루션
산소 외에도 AII와 파트너 브랜드는 수분 분석기 및 공정 가스 크로마토그래프를 포함한 극미량 불순물 모니터링 통합 솔루션을 제공합니다. 이러한 장비는 수분, 헬륨, 수소, 실란, 게르만 (GeH₄), 삼불화질소 등 가스 내 주요 불순물을 감지하며, UHP 가스 생성부터 유통 및 공정 사용 전반에 걸쳐 일관된 품질을 제공합니다.
여러 측정 항목을 하나의 시스템에 통합할 수 있기 때문에 사용자는 산업 표준을 준수하면서 공간 및 비용 절감 효과를 동시에 누릴 수 있습니다.
결론
반도체 회로 선폭 사이즈가 줄어들고 생산 정밀도가 높아질수록 오염 허용 범위는 점차 축소되고 있습니다. PI2-MS 산소 분석기는 중요 가스 흐름 내 극미량 산소 모니터링을 위한 고정밀, 저유지보수 솔루션을 제공합니다. 뛰어난 구성 유연성, 측정 정확도 및 견고한 감지 기술 설계를 갖추고 있어 고순도 및 초고순도 가스 분야의 엔지니어들에게 신뢰받는 솔루션입니다.
반도체 팹 (fab), 특수 가스 플랜트 또는 첨단 소재 시설에서 가스 순도를 유지하는 업무를 담당하고 계시다면, 장기적인 가치와 검증된 성능을 갖춘 PI2-MS를 추천드립니다.
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