Na indústria de semicondutores, manter água ultrapura (UPW) com níveis extremamente baixos de oxigênio dissolvido (OD) é essencial para garantir a qualidade e confiabilidade dos dispositivos microeletrônicos.
Mesmo quantidades traços de OD podem degradar a qualidade da água e danificar componentes sensíveis à fabricação de pastilhas, levando a defeitos e perda de escoamento. Para evitar esses problemas, as concentrações de OD normalmente devem estar abaixo de 5 partes por bilhão (ppb) no ponto de uso durante o processamento da pastilha.
Controlar a OD ajuda a controlar a oxidação e a corrosão nas superfícies das pastilhas. O controle preciso do OD garante um polimento uniforme, reduz defeitos e aumenta a eficácia do processo de planarização.
O crescimento de camadas cristalinas finas nas pastilhas é altamente sensível aos níveis de OD. Manter uma OD ultra-baixa apoia o crescimento consistente das camadas e propriedades elétricas ideais, impactando diretamente o desempenho do dispositivo.
Sensores eletroquímicos tradicionais enfrentam vários desafios:
Em contraste, sensores avançados de oxigênio dissolvido óptico oferecem vantagens significativas:
Além da precisão, sensores ópticos DOajudam a proteger os componentes do sistema UPW contra corrosão e degradação , permitindo a detecção e controle oportunos da entrada de oxigênio.
Sua integração com transmissores multiparâmetro permite o monitoramento simultâneo de condutividade/resistividade, temperatura, carbono orgânico total (TOC) e pH. Essa integração simplifica a gestão do sistema ao agilizar o treinamento dos operadores e reduzir o estoque de peças de reposição.
Neste estudo de caso, o sensor óptico de OD da METTLER TOLEDO e o transmissor M800 melhoraram dramaticamente a medição de oxigênio dissolvido para uma das maiores fundições de semicondutores da Ásia, aumentando a precisão e o tempo de resposta, além de reduzir a manutenção.
Manter um controle rigoroso de OD preserva a integridade do UPW e minimiza os riscos associados à gravação de wafer e ao CMP, ambos altamente sensíveis à contaminação por oxigênio. O monitoramento eficaz do OD apoia a estabilidade do processo, reduz a perda de escoamento e ajuda os fabricantes a cumprir padrões cada vez mais rigorosos de pureza e desempenho.
No geral, sensores ópticos OD avançados desempenham um papel vital na fabricação de microeletrônica, fornecendo detecção e controle precisos dos níveis ultra-traços de oxigênio. Essa capacidade protege processos críticos como CMP e epitaxia, melhorando a qualidade dos dispositivos, aumentando os rendimentos de produção e otimizando a eficiência operacional, tornando esses sensores indispensáveis na indústria competitiva de semicondutores.
Jim Cannon – Chefe de OEM e Mercados, Mettler Toledo Thornton
Após obter um bacharelado em Biologia, obteve um diploma de pós-graduação em Microbiologia, seguido por um diploma de pós-graduação em Biofísica. Ele também possui MBA em Marketing e Gestão Internacional. O Sr. Cannon possui mais de 35 anos de experiência gerenciando, projetando e desenvolvendo tratamento e tecnologia de tratamento de águas ultrapuras. Isso inclui a medição da condutividade diferencial e da oxidação UV para a detecção de TOC em UPW, bem como o projeto e comercialização de módulos de eletrodeionização. Ele também esteve envolvido no desenvolvimento e comercialização de tecnologias alternativas online de detecção microbiana.
Atualmente, o Sr. Cannon está envolvido nas organizações de normas e regulações para os mercados de semicondutores, fotovoltaicos e farmacêuticos, incluindo o Comitê de Instalações e Produtos Químicos Líquidos, a Força-Tarefa de Sustentabilidade de Energia e Água e a Força-Tarefa da UPW.
