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高纯检测 / UHP Standard

ZHGC-101-01 在线高压气体粒子计数器

专为晶圆厂前道工艺设计的在线高压气体粒子计数器。采用自主研发的无源激光腔体技术,在40-150psig工作压力下实现0.1μm @ 0.1cfm极限检测灵敏度,兼容CDA、N2、Ar、He等全系半导体惰性气体。NIST溯源校准,打破国外技术垄断。

ZHGC-101-01 在线高压气体粒子计数器

核心优势

性价比 (Cost-Effectiveness)

  • 提供实时 0.1μm 在线检测数据,将传统气路系统的离线取样认证周期从 14 天压缩至 3 天内,降低 70% 认证成本。
  • 在 40-150 psig 全流程压力下进行原位监测,杜绝因纳米级颗粒污染导致的晶圆报废,挽回高昂的良率损失。
  • 无缝兼容 CDA、N2、Ar、He 等多种半导体惰性特气,无需为不同气路采购专用设备,显著降低 CapEx(资本支出)。

改进工艺控制 (Process Control Improvement)

  • 持续原位验证特气纯度,确保工艺气体到达晶圆反应腔体前严格符合 ISO Class 1 甚至更高纯度标准。
  • 具备 < 0.2 颗/分钟的超低零计数水平,实现对气体管路微小异常波动的秒级精准捕捉与早期预警。
  • 提供 8 个独立通道(0.1μm 至 5.0μm)的高分辨率粒径分布数据,帮助工程师定量评估阀门更换或管路改造对系统的真实影响。
  • 通过 Modbus TCP / RS-485 无缝接入厂务 MES/SCADA 系统,实现全面数据存储、秒级预警以及满足合规要求的完整审计追踪(Audit Trail)。

应用场景 / Applications

气体系统认证 (Gas System Qualification)

Pain Point: 新线或维保后的供气管路极长且节点多,传统离线抽检极易遗漏死角污染,导致系统认证周期通常长达 14 天以上,严重拖延开工进度。

Solution: 提供原位、NIST溯源的在线监测数据,将整个气体分配系统的认证周期从 14 天以上大幅压缩至 3 天内。

工艺气体监测 (Process Gas Monitoring)

Pain Point: 在 3nm/2nm 先进先进制程中,工艺气体夹带的纳米级颗粒物会直接导致晶圆晶格缺陷。单次未察觉的污染事件即可造成数百万美元的直接良率损失。

Solution: 在管路满压(40-150 psig)状态下提供 0.1μm 级别的实时颗粒物告警,在受污染气体到达晶圆腔体前瞬间切断,拦截批量报废。

反应气体监测 (Reactive Gas Monitoring)

Pain Point: 传统主动腔体传感器在监测强腐蚀性或反应性特气时,极易被侵蚀损坏,不仅带来严重的气体泄漏安全风险,且设备更换维护成本极高。

Solution: 采用专利无源激光腔体与全 316L 钝化不锈钢接液面设计,实现对危险反应性气体的安全、长期在线监测,将维护频率降低 60% 以上。

技术规格

技术规格

尺寸通道 / Size Channels8个通道 (0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 5.0μm)
流量 / Flow Rate0.1 scfm
采集管 / Sampling Tube316L EP 管
计数效率 / Counting Efficiency>50% @ 0.14μm
零计数水平 / Zero Count Level< 2 /ft³ 或 0.2 /分钟
最大浓度 / Max Concentration3000 颗/ft³
激光器类型 / Laser Type氦氖激光 (He-Ne Laser)
采样间隔 / Sampling Interval0.5 秒至 24:00:00
测试方法 / Test Method米氏散射法 (Mie Scattering Method)
测量气体 / Compatible GasesCDA,N2,Ar,He 等
测量时间 / Sample Time6 秒-99 分 59 秒(1 次测量时间)
间隔时间 / Interval Time6 秒-99 分 59 秒(测量周期)
地址设定 / Location Labels99 个地址
测量数据显示 / Data Display累计值Σ, 差分值Δ, 柱形图及曲线图
存储容量 / Storage Capacity256M 或更大可选
校验溯源 / CalibrationNIST Traceable (溯源至美国国家标准)
显示器 / Display8" 彩色液晶触摸屏, G+G工业标准结构, 化学钢化盖板 (硬度≥6H), 透光率≥85%
触控规格 / Touch电容式 PCAP, 5/10点同触, 响应<10ms, 寿命≥5000万次

物理与电气参数

尺寸 / Dimensions601mm*210mm*220mm
重量 / Weight15kg
数据接口 / Data Interface10/100M 以太网, RS-485, 可选 Wi-Fi 模块
主机电源 / Main Power100-240V, 50-60Hz, 1A
环境要求 / Environmental Requirements温度:32-113°F(0-45°C)。湿度:无冷凝。最大海拔:3000 米
显示器供电 / Display Power24V DC
视频接口 / Video InterfaceHDMI / VGA / LVDS
显示器功耗 / Display Power Consumption触控部分<1W;整机<20W
显示器环境要求 / Display Environmental Requirements工作温度 -20℃~70℃/存储温度 -30℃~80℃
电源 / Power24V DC ± 10%, < 5W (标配适配器)
通信接口 / CommunicationRS-485 (Modbus RTU), Modbus TCP (Ethernet)
模拟输出 / Analog Output4-20mA (2通道, 可配置粒径通道)
报警输出 / Alarm Output干接点继电器 (Dry Contact Relay)
状态指示 / Status Indicators多色 LED (Power, Flow, Status, Alarm)

常见技术问答 / FAQ

为什么先进半导体工艺必须对特气进行 0.1μm 级别的颗粒物检测?

在先进制程(如 5nm/3nm)中,环境洁净度要求极高。任何大于制程节点十分之一(如 0.1μm)的微小颗粒,一旦随工艺气体(如 CDA、N2、Ar)沉积在晶圆表面,就会引发致命的光刻缺陷、短路或断路,导致数百万美元的晶圆报废。由于颗粒污染与良率直接挂钩,采用原位、实时的在线高压颗粒监测(而非传统的 14 天离线抽检),已成为半导体厂守住良率底线、控制工艺风险的必选步骤。

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