Beschreibung
Das elektrolytische Feuchtemessgerät für den ppm-Bereich ist ein High-End-Analysegerät, das speziell für Gasversorgungssysteme in der Halbleiterindustrie sowie für stark saure, korrosive Prozessumgebungen entwickelt wurde. Unter Ausnutzung der ausgeprägten Hygroskopizität von Phosphorpentoxid (P2O5) und auf der Grundlage des Faraday-Gesetzes wandelt der Sensor Wasserspuren bis hinunter zu 0,01 ppm direkt in einen proportionalen Elektrolyse-Strom um und ermöglicht so eine drift- und kalibrierungsfreie Messung. Dank chemisch inerter Platin- oder Goldelektroden ist das Gerät äußerst widerstandsfähig gegenüber aggressiven, sauren Spezialgasen der Halbleiterfertigung (wie HCl, Cl2 und HBr). Es überwacht kontinuierlich die Spurenfeuchte, um kritische Wafer-Kontaminationen zu verhindern und die Bildung verheerender, wasserinduzierter Säurekorrosion in Edelstahl-Verteilersystemen zu unterbinden; dies sichert die Anlagenverfügbarkeit und die Prozessausbeute. (Hinweis: Aufgrund der auf saurer Chemie basierenden Messmethode ist der Einsatz dieser Technologie für alkalische Gase wie NH3 streng untersagt.)
Arbeitsprinzip
Spuren von Feuchtigkeit (H2O) im Gas werden vollständig von einem stark hygroskopischen P2O5-Film auf inerten Pt/Au-Elektroden absorbiert. Eine angelegte Gleichspannung elektrolysiert dieses absorbierte Wasser kontinuierlich zu Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). Gemäß dem Faraday-Gesetz ist der resultierende Elektrolyse-Strom direkt und linear proportional zur absoluten Feuchtekonzentration, was eine driftfreie und kalibrierungsfreie Messung ermöglicht.
Anwendung
• Saure Spezialgase für die Halbleiterindustrie (UHP ESG) [ppm-Bereich]
Gasleitungen für Chlorwasserstoff (HCl) und Chlor (Cl2): Entscheidender Feuchtigkeitsschutz in Ätzsystemen für Aluminium und Metalle. Während trockenes HCl nicht korrosiv ist, führt bereits eine Feuchtigkeitskonzentration von 1 ppm zur sofortigen Bildung von Salzsäure, die Edelstahlrohre und Gasboxen stark angreift.
Bromwasserstoff (HBr) und Bortrichlorid (BCl3): Überwachung von Spurenfeuchtigkeit bei Ätzprozessen für Silizium-Gate-Stapel, um schwerwiegende Lochfraßkorrosion durch Säurebildung an teuren Massenflussreglern (MFCs) und Pneumatikventilen zu verhindern.
Ätzgas Schwefelhexafluorid (SF6): Messung der Feuchtigkeit im eingehenden Gas zur Gewährleistung optimaler Bedingungen für die Plasmaätzchemie.
• UHP-Bulk-Gas- und Spülsysteme für die Halbleiterindustrie [ppb/ppm-Bereich]
Spülgas (Stickstoff/Argon) für Epitaxie- und CVD-Prozesse: Kalibrierfreie, hochpräzise Überwachung von Inertgasen in großen Mengen (Bulk-Gase), um Feuchtigkeitswerte unterhalb der ppm-Grenze sicherzustellen, bevor die Gase in CVD- oder Epitaxie-Reaktionskammern geleitet werden.
Belüftung von Schleusenkammern (Load-Locks): Überwachung der Spüleffizienz von Schleusen beim Einbringen von Substraten. Das Analysegerät stellt sicher, dass an Wafer-Kassetten adsorbierte Umgebungsfeuchtigkeit vor der Hochvakuum-Bearbeitung vollständig entfernt wird.
• Chlorierungsprozesse in der Chemie- und Petrochemie
Trocknung von Chlorgas (Chlor-Alkali-Elektrolyse): Steuerung der Trocknungstürme in Anlagen zur Chlorverflüssigung. Der P2O5-Sensor überprüft den Trocknungsgrad des Chlorgases, um katastrophale Ausfälle nachgeschalteter Rohrleitungen zu verhindern.
Phosgen-Synthese: In-line-Überwachung der Feuchtigkeit in hochgiftigen Phosgen-Strömen; Spurenfeuchtigkeit würde hier das Gleichgewicht der Reaktanten stören und zu starker Korrosion in den Reaktoren führen.
• Abfüllung von Reinstgasflaschen und Anlagen für Spezialgase
Abfüllung von Gasen in Elektronikqualität: Einsatz als Referenzmessgerät an Gasabfüllstationen zur Zertifizierung ultratrockener Gasflaschen, die reaktive oder säurebildende Spezialgase für die Elektronikindustrie enthalten.
Messgase und Messbereiche
• H2O: 0~2,000ppm(Max.6000ppm) oder 500ppm or 0~20,000ppb
Weitere Informationen finden Sie im Feuchtemessgerät.