半导体行业真空氦质谱检漏仪
2023-05-25
半导体行业真空氦质谱检漏仪是保障芯片制造精度的核心设备，专用于检测工艺设备的极微泄漏。其工作原理基于氦气示踪：向待测件注入氦气，通过高真空质谱系统分离氦离子，经法拉第杯/电子倍增器捕捉信号，精准定位漏点。
一、示踪气体选择
氦气（He）：分子量小（4 g/mol）、惰性、无毒，易扩散且本底浓度低（空气中仅5 ppm）。
替代方案：氢气（需防爆设计）、氪-85（放射性，特殊场景用）。
二、检测流程
1、抽真空：将待测设备（如真空腔体）抽至分子流状态（气体分子自由运动，无碰撞）。
2、喷氦/充氦：外部喷氦或内部充氦，氦分子通过泄漏点进入检漏仪。
3、电离筛选：氦气在质谱仪中被电离为He⁺，通过磁场偏转分离，检测器捕获信号。
4、定量定位：信号强度对应泄漏率，移动喷枪可精确定位漏点（精度达0.1 mm）。
三、核心公式
泄漏率Q=P×V/t（P：压差，V：泄漏体积，t：时间），在分子流状态下与气体种类无关。
四、应用场景
1、EUV光刻机真空腔：防止氧气/水汽渗入，保障极紫外光传输。
2、薄膜沉积设备：确保反应腔密封，避免工艺气体（如SiH₄）外泄。
3、晶圆传输系统：检测真空机械臂密封性，杜绝微粒污染。
4、3D封装硅通孔(TSV)：验证气密性，防止湿气侵蚀互连结构。
