[发明专利]半导体行业洁净室内空气监测系统及方法

说明书

本发明提供了半导体行业洁净室内空气监测系统及方法，半导体行业洁净室内空气监测系统包括标液提供装置和检测装置；富集装置包括：多个管道的进口端分别设置在不同的洁净室内，出口端连通密闭容器；密闭容器的出口选择性地连通大气和抽气单元；液体提供单元用于提供吸收所述洁净室内待测成分的液体，并输送到所述密闭容器内，排废单元用于排出所述密闭容器内的液体；第一流路切换模块用于使所述密闭容器选择性地连通任一个洁净室；进样装置包括：第二流路切换模块用于使第一多通阀的端口选择性地连通所述标液提供装置和所述密闭容器；定量单元和检测装置分别连通第一多通阀的端口。本发明具有富集与检测同步进行、分析效率高，实时性好等优点。

技术领域

本发明涉及痕量气体检测，特别涉及半导体行业洁净室内空气监测系统及方法。

背景技术

对于半导体制造业来说，存在空气中的气态分子污染物(AMC)会引起光刻工艺中分辨率下降(NH₃)、元器件漏电，造成低击穿(Li、Na、K、Mg、Ca、Ba)、金属化制程中金属附着力降低与芯片电路腐蚀(HF、HCl、H₂SO₄、H₃PO₄、Cl2、NOx、SOx)等。在半导体制造的不同过程中，对洁净室AMC中酸碱性物质有不同的管控要求；另一方面，随着半导体制程工艺不断升级，芯片线宽进入纳米级时代，使洁净室对空气纯净度的要求也越来越高。因此，这就需要精确而可靠的分析技术来监控所有与制造过程有关的污染物。

目前，现有的监测手段通常有以下方法：

1.直接测量技术，具体是利用电化学传感器、离子迁移谱、化学发光法等原理的气体分析仪，自动实时监测洁净室内NH₃、NO_x、HF、HCl、SO₂等气体。但这些气体分析仪甚至是进口高端的气体分析仪均具有较高检出限的局限性，无法应对痕量至超痕量级分析，尤其是半导体行业洁净室中空气污染物含量本身较低的环境。

2.间接测量技术，即在国际标准中，对痕量酸碱性物质的主要监控手段是采用离子色谱法进行监测(酸性物质转化为相应的阴离子形态，碱性物质NH₃转化为铵根离子形态)。该技术检测AMC酸碱性物质的方法为溶液吸收采样分析法，将富集一定时间后的酸碱性物质样品通过离子色谱仪进行检测，最后根据公式换算成对应的空气污染物浓度。该技术的不足在于：

首先，只能根据经验判断富集所需的时间，当富集时间过长导致进样浓度过高会使样品残留于仪器管路中，后续需耗费大量时间用于仪器清洗；当富集时间不足，则进样浓度过低造成分析误差，导致现有仪器不能很好地适应痕量或超痕量气体的检测。

再有，全流程人工操作易引入污染，且不同操作人员重复性差，存在人为影响风险；

还有，监测频率低，人工操作基本为一周测一次或一月测一次，缺乏实时性。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种半导体行业洁净室内空气监测系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

半导体行业洁净室内空气监测系统，所述半导体行业洁净室内空气监测系统包括标液提供装置和检测装置；所述半导体行业洁净室内空气监测系统还包括富集装置，所述富集装置包括：

多个管道，多个管道的进口端分别设置在不同的洁净室内，出口端连通密闭容器；

密闭容器，所述密闭容器的出口选择性地连通大气和抽气单元；

液体提供单元和排废单元，所述液体提供单元用于提供吸收所述洁净室内待测成分的液体，并输送到所述密闭容器内，所述排废单元用于排出所述密闭容器内的液体；

第一流路切换模块，所述第一流路切换模块用于使所述密闭容器选择性地连通任一个洁净室；