电子特气 | 负压环境下高浓度氟气含量在线分析的创新方法

市场背景

气体是晶圆制造中的第二大耗材，是晶圆制造中最常用的制造材料。高纯电子特种气体(也就是常说的电子气体)在制造环节使用较多，比如离子注进、气相沉积、洗涤、遮掩膜形成过程中等等。而含氟系列电子气体，作为电子特气的重要组成部分，约占全球电子气体市场的30%。随着芯片制造技术的发展，电子气体纯度(经常需要6N级99.9999%甚至更高的纯度)以及电子气体质量的稳定性的要求也越来越苛刻，其纯化和高精度配比技术壁垒高，研发投入巨大。

以电解法制氟气为例，在氟气纯化的过程中，氟气浓度较高，且传输氟气的管道属于负压。在负压系统中，管道内部的压力低于外部环境压力，这种条件增加了系统泄漏的风险，并且可能对检测设备的密封性和耐用性提出更高要求。传统的基于压力或体积的检测技术可能不适用于负压系统，在负压条件下，如何快速检测氟气浓度，同时维持管道的负压状态，防止空气和其他污染物的进入；由于高浓度的氟气对材料具有强烈的腐蚀性，可能迅速损坏普通的管道材料和检测设备，选择什么特殊的耐腐蚀材料或者检测设备用什么特殊工艺等问题，也对氟气浓度的在线检测提出了大挑战。

电解法制氟流程示意图

针对在负压或者低压条件下，对高浓度氟气进行实时检测，Ok138大阳城集团开发了在线氟气分析系统MUST OU1。该系统采用紫外吸收光谱法，利用氟气在紫外波段的窄带特征吸收光谱进行高精度原位测量。

产品简介

针对负压或者低压高含量氟气测试，一般都不会采用旁路引出，需要直接在管路上直接分析，这样即使管路压力不够，也可以准确分析氟气含量。MUST OU1支持管道对中安装，集成预处理系统和分析系统的独特装置，在提升整体分析可靠性上取得了重大的进步。

在线氟气分析系统MUST OU1通过紫外吸收光谱法，结合高稳定性光源、定制耐腐蚀流通池和精确的数学算法处理，提供了一种高效、准确且可靠的氟气浓度测量解决方案。

1、系统原理

系统采用了定制设计的水银灯作为紫外光源，该光源能够发射出具有恒定强度的平行光束，穿透待测气体介质。在光束通过介质的过程中，由于气体分子对特定波长的紫外光的吸收以及散射作用，导致入射光强的衰减，这种衰减与气体浓度成正比，是定量分析的基础。衰减后的光强被高精度的光电二极管所检测。这种光电二极管对光强变化极为敏感，能够准确捕捉到由气体浓度引起的微小光强变化。

另外，系统配备了一个硅光电二极管，专门用于监测光源的输出稳定性，该硅光电二极管通过与检测端相同的滤光片接收光源的光强，确保测量不受光源强度波动的影响。系统还具备自动补偿功能，当监测到光源强度发生变化时，会自动利用硅光电二极管的测量值对检测信号进行校正，以维持测量结果的高精度和准确性。特殊设计的光源不仅能够灵敏地检测到非常低的光电流，且具较长的使用寿命，这降低了系统运行期间的维护成本和光源更换频率。

MUST OU1氟气分析仪示意图

2、系统组成

氟气分析仪由氟气分析仪+耐腐蚀全密封恒压流通池组成，样品气直接经过高度集成的预处理系统，然后进入耐腐蚀全密封流通池，但是不在流通池停顿，而是直接经过流通池进入后续的管路。

紫外分析仪在流通池的两侧，一侧为光源单元，一侧为检测单元，样品气在经过流通池的过程中，氟气分析仪自动对样品气中氟气含量进行实时连续检测。

MUST OU1氟气分析仪详细结构示意图

流通池的窗体由特殊材料加工而成，具有优异的耐磨与耐腐蚀性能。通过选择合适的流通池及窗体组合，我们就能得到满足测量要求的匹配光程值，这样不管在低量程还是高量程，测量系统的分辨率都很高。

选择恰当的滤光片组合，就能得到符合应用的合适波长组合。Ok138大阳城集团通过提供不同带宽的滤光片来得到不同的峰值波长，用户也就能根据需要选择适合应用的波长组合。

3、系统特点

• 高度集成化

MUST OU1支持管道对中安装，简化了安装和操作流程，提升了整体分析的可靠性。

• 高精度测量

系统通过数学算法处理，结合特制光源和高灵敏度的光电二极管，实现高精度的气体浓度测量。系统配备硅光电二极管监测光源强度变化，自动补偿以保证测量结果的准确性，即使在光源强度波动的情况下也能保持测量精度。

• 高采集速度

氟气分析仪采集速度快，能够提供连续波段光谱，实现对多种气体浓度的同时测量。

• 灵活的配置选项

系统提供不同带宽的滤光片和光程选择，用户可以根据具体应用需求选择合适的配置。

• 完整的系统组成

包括光源单元、分光单元、流通池、测光单元和控制系统，提供全面的气体分析解决方案。

4、技术参数

联系我们

如需了解更多关于在线氟气分析系统MUST OU1的信息，或有任何关于应用和技术支持的疑问，欢迎致电我们的客服热线021-34686537，我们将竭诚为您服务。