工艺气体纯度严苛把关：Microx 紧凑型氧分析仪在半导体制造微量氧检测中的应用

在半导体制造过程中，扩散、化学气相沉积（CVD）、物**相沉积（PVD）以及氧化扩散炉等工艺对反应腔室内的气氛纯度有着很高的要求。微量氧的存在可能导致硅片表面形成不必要的氧化层、改变掺杂浓度分布、降低薄膜质量甚至引发颗粒缺陷。因此，在工艺气体供应管线及腔室排气端实时监测氧含量，成为保障芯片良率的重要环节。Microx 紧凑型氧分析仪凭借其低至 1 ppm 的检测下限、快速的响应能力以及紧凑的集成设计，为半导体制造设备提供了一套可靠的微量氧监测方案。

适应半导体工艺的微量氧监测需求

扩散和沉积工艺通常采用高纯氮气、氩气或氢气作为载气或吹扫气体，要求其中氧含量控制在 ppm 级别甚至更低。Microx 紧凑型氧分析仪提供氧化镨（Zirconia）与电化学（EC）两种传感器选项，测量范围覆盖 0…1000 ppm 至 0…100%，*低检测限可达 1 ppm。其中，氧化镨传感器在 1000 ppm 量程下精度为 ±3 ppm @ 100 ppm 及 ±1 ppm @ 10 ppm，能够准确判断工艺气体是否符合半导体级纯度标准。在选定量程内的响应时间（T90）小于 15 秒（25℃ 环境下），当气瓶切换或管道泄漏导致氧含量出现波动时，可及时向控制系统发出反馈信号。

紧凑结构与远程传感器适配半导体设备布局

半导体制造设备内部空间紧凑，且对洁净度有较高要求。Microx 紧凑型氧分析仪采用远程传感器配置，可将传感器安装于气体管路靠近使用点的位置，而分析仪主体则可放置于设备控制柜或气体箱面板上。这种分离式设计减少了取样管路的长度，降低了因管路泄漏或吸附带来的测量误差。该分析仪支持 DIN 导轨、面板式及壁挂式三种安装方式。以面板式安装为例，其尺寸为 96mm（宽）× 96mm（高），可嵌入气体控制面板，便于操作人员实时查看氧浓度数值。

在过程连接方面，用户可采用 M16 螺纹或 6mm 压缩取样 T 型管接入工艺气体管线。对于扩散炉前的载气管线，推荐采用提取式取样，样气流速控制在 100…500 ml/min（推荐 250 ml/min），压力范围为 900…1100 mBar 绝压。传感器工作温度范围为 -25℃…+60℃，分析仪工作温度为 0℃…+45℃，能够适应洁净室及设备内部的环境条件。

报警与输出助力工艺联锁控制

半导体制造工艺通常需要连续运行，对气体纯度的异常波动要求快速响应。Microx 紧凑型氧分析仪内置三个可配置的报警继电器。用户可以根据不同工艺节点的要求，分别设置预警、停机报警及备用报警阈值。例如，在 CVD 工艺的载气管线中，当氧含量超过 10 ppm 时触发预警提醒工程人员排查；超过 50 ppm 时则输出开关信号联动关闭工艺气体阀门并启动设备报警。分析仪同时提供 4…20 mA 模拟输出及 RS232 数字通信接口，可无缝接入设备的主控 PLC 或上位机系统，实现氧浓度数据的实时记录与远程监控。

长效维护降低高洁净环境干预频率

半导体洁净室对人员进入和设备维护有严格限制，频繁的仪表校准会带来额外的人为污染风险。Microx 紧凑型氧分析仪所采用的氧化镨传感器预期寿命*长可达 5 年，校准间隔为 12 个月，在工艺气体较为洁净的使用场景下可显著减少维护频次。对于特殊工艺中可能存在的含烃类背景气体，电化学传感器选项仍可正常工作，预期寿命*长 18 个月，校准间隔为 3…6 个月，用户可根据实际气体组分灵活选择传感器类型。

总体而言，Microx 紧凑型氧分析仪通过低至 1 ppm 的检测能力、小于 15 秒的快速响应以及灵活的设备集成方案，有效满足了半导体扩散与沉积工艺对微量氧监测的严格要求。其多量程适配、报警输出与长效维护等特性，为芯片制造过程中的气体纯度控制提供了持续可靠的技术支撑

一、传感器类型与测量范围

二、性能参数

• 精度：参见精度表（如 1000 ppm 量程：±3 ppm @ 100 ppm；25% 量程：±0.03% @ 1%）

• 输出分辨率：ZR 为 1 ppm / 0.01%；EC 为 0.5 ppm / 0.01%

• *低检测限：1 ppm（ppm 量程）/ 0.01%（% 量程）

• 响应时间 (T90)：< 15 秒 @ 25°C

• 样气流速：提取式 100–500 ml/min（推荐 250）；直插式*高 6 m/s

• 压力范围：900–1100 mBar 绝压

• 工作温度：-25°C 至 +60°C（传感器）；0°C 至 +45°C（分析仪）

• 预期寿命：ZR *长 5 年；EC *长 18 个月

• 湿度：0–95% RH（无冷凝）

三、输出与电气

• 输出信号：4–20 mA 模拟量 / RS232 数字通信

• 继电器：3 个可配置报警继电器（干触点，5A 额定）

• 电源：85–230 V AC 或 24 V DC

• *大功耗：ZR 6 W / EC 2.4 W

四、机械与安装

• 防护等级：DIN 导轨 IP20 / 面板式 IP40 / 壁挂式 IP65

• 外壳材质：ABS

• 安装方式：DIN 导轨、面板式、壁挂式

五、标准与认证

• 认证：ETL (UL 61010-1)、EMC (EN50270)、UKCA

更多关于 Microx紧凑型氧分析仪 详细信息，请联系：19262189081（电话打不通，直接加微信）

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