随着AI、人形机器人等行业的爆发式发展,半导体产业迎来巨量增长空间,预计2030年其市场规模将突破1万亿美元大关。
半导体产业是以硅、锗、氮化镓等半导体材料为基础的战略性支柱产业,也是典型的技术密集、资金密集型产业。其制造工艺复杂,涵盖硅片制造、芯片设计、光罩制作、芯片制造、封装测试等环节的上千道工序,下游涉及集成电路、显示面板、医疗健康、消费电子、照明、通信、光伏、新能源汽车等众多应用领域。
由于半导体晶圆制程的不断发展,线宽越来越窄,对生产工艺的要求也越来越高,这些因素都对半导体晶圆工厂各个系统的持续无故障运行能力以及所提供给生产工艺制程相关的原料的品质提出了更高的要求。
在半导体生产制造过程中,电子气体是仅次于硅片的第二大制造材料,品类多达上百种,被誉为“芯片血液”。电子气体包括电子大宗气体和电子特种气体两大类,其中电子大宗气体是生产制造过程中的环境气、保护气和载体,而电子特种气体主要应用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等芯片制造工艺之中。与此同时,在半导体生产制造过程中,还可能产生酸性废气、碱性废气、有机废气、一般尾气等气体。
电子气体与废气多为易燃易爆、有毒有害、腐蚀性、窒息性气体,而半导体制造车间多为无尘密闭环境,且配备回风系统,一旦发生危险气体泄漏,哪怕是非常微小的泄漏,也可能引起爆炸、人员窒息或中毒事故。因此,用气安全问题不容忽视,必须进行气体检测。《特种气体系统工程技术标准》(GB50646-2020)中有强制性规定,储存、输送、使用特种气体的下列区域或场所应设置特种气体探测装置:
①自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体气瓶柜和阀门箱的排风管口处;
②生产工艺设备的自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体阀门箱的排风管口处,工艺设备的排风管口处;
③生产工艺设备的特种气体的废气处理装置排风出管口处;
④惰性气体间可能产生窒息的区域;
⑤自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体设备间;
⑥其他可能发生泄漏的自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体的环境。
此外,该标准还对报警设定值、响应时间、安装位置等进行了相关规定。
汉威科技集团推出的半导体工厂气体检测仪GD-HS10,是一款专门用于检测半导体工厂中可燃、有毒、有害气体泄漏的高端产品,具有高灵敏度、高可靠性、低浓度检测等特点,可检测氨气、砷化氢、氯气、硅烷等上百种气体,适用于半导体、液晶面板、光伏和电池制造等行业。据悉目前该产品已经成功应用于多家半导体行业制造工厂,并获得用户的一致认可。
高精度微小泄漏检测。每种气体都有对应的温度补偿及融合算法,零点自动校准,可实现精准微小泄漏检测,性能达行业领先水平。
支持上百种气体。支持电化学、催化燃烧、光学等多种原理传感器,支持上百种气体,可满足客户个性化检测需求。
电磁泵吸设计。采用电磁泵吸原理吸气,磨损小,寿命长,流量恒定,30米超长进气管,快插接头设计,安装便捷。
点阵式LCD大屏显示。界面美观易读,气体名称、浓度、报警情况等一目了然,适合国内用户习惯。
后摩尔时代,半导体行业的生产工艺难度不断加大,生产制造成本不断升高,电子特种气体的成本占比高达13%,部分高端进口气体价格非常昂贵,每公斤价格可达数万元,气体泄漏不仅会造成财产损失,还可能造成工伤事故。在此背景下,半导体工厂气体检测仪将成为刚需产品,并在半导体企业安全生产和降本增效过程中发挥重要作用。