Ares—µVOC air molecular pollutant monitoring system

It detect continuously @ sub ppb level: 

2-Butanone ,Trymethyl.silanol , Acetone ,Ethanol,Isopropanol, Cyclohexane, Ethyl Lactate, N-Hexane, Ethyl benzene,Butanol, Butylacetate, M,p xylene, Styrene , Benzene, Toluene, HMDS, PGMEA…and many others

Airborne molecular contamination (AMC) is a concern for any high technology manufacturing process, especially in the microelectronics industry. Organic contamination may cause adverse effects on production tools and   consequently increase costs for high-tech companies.  

Contamination -free manufacturing is a viable goal and is achieved by source control and source monitoring in combination with filtration solutions in air handling systems. Permanent  monitoring of the AMC level helps identifying sources, stabilizes production and prevents  unexpected shortfalls of the service life of filtration units.

uVOC-CAM gives our customers the ability to measureonline over a long period of time without taking specific point-of-time samples like when using a sampler. 

The detection limit nevertheless is as low sub ppb level.

The level of AMC contamination in cleanroom environments is predominately created by internal  sources of solvents and acetic acid, re-entrainment of exhaust air, aromatic compounds from  ambient air and return air as well as material outgassings. Even more important, spills, leaks and mishandling have to be taken into account and can cause  serious costs in terms of wafer loss and tool-down time.

Contamination Issues: From the Cleanroom to tool   With the increase in complexity and production cost of IC products, airborne molecular contamination  monitoring is becoming more important. 

Contamination is expanding from the tool to the entire clean room and to an increased number of compounds. 

Molecular contamination may originate from many sources. Process chemicals,outgassing by construction materials, cleanroom components, as well as people, are responsible for  the in situ generated contamination.   

µ-VOC  System represents a means to potentially identify the correlation between airborne molecular 

contamination and yield and defect issues. The complete range of compounds is analyzed  in real time at sub-ppb levels, offering an early detection of contamination and a quick identfication  of its cause.

H IGHLIGHTS   General Features     

•Fully automatic  system for on line  continuous quality  control 

•Detection of VOC 

•Speciation and  identification of  organic compounds 

•Sub-ppb detection  limit 

•Integrated PC for  instrument control and  data acquisition  

Tracking the origin of contamination via speciation   Many chemicals used in the manufacturing process oten theselves  become the cause of contamination. Ammonia is a well known  contaminant in the litography process. Among its possible sources is the  dissociationof hexamethyldisilazane (HMDS) into trymethylsilanol and  ammonia. With the capability to speciate µ-VOC  system is instrumental  in tracking the time and the origin of the contamination process.  

APPLICATIONS  

•Cleanroom  contamination  Monitoring 

•Filter status  check 

•Tool  contamination  diagnosis via full  speciation  

Tracking the origin of contamination via speciation   Many chemicals used in the manufacturing process oten theselves  become the cause of contamination. Ammonia is a well known  contaminant in the litography process. Among its possible sources is the  dissociationof hexamethyldisilazane (HMDS) into trymethylsilanol and  ammonia. With the capability to speciate µ-VOC  system is instrumental  in tracking the time and the origin of the contamination process.

Cross Contamination represents another key issue in the cleanroom control. In  fact, due to the air circulation pattern inside the cleanroom, a solvent used in a  specific manufactuirn area could become a dangerous contaminants in another  area where a different process is run. Thanks to its capability of identifying the  specific organic compound the µ-VOC  Sytem offers a unique solution in  determining cases of cross contamination.

Checking the filter investment   The installation of chemical filters either on the recirculating air system of the cleanroom air or on the tools  represents a big economic investment. Filter replacement according to a set maintenance scheme could  unnecessarily increase an already high cost if working filters are changed too early or it could cause  inadequate protection if exhausted filters are changed too late. With up to 16 channels, the µ-VOC  system allows monitoring both upstream and downstream of the filters.  The sample point upstream detects when the incoming air is not within the filter specification, while the  monitoring point downstream indicates when the absorbing capability is exhausted.

A process tool  The µ-VOC  system has been designed to be an analytical process tool for continuous  unattended operation. It automatically samples up to 16 pointsand for each of them different  alarm can be set. Its capability to be transportable, makes of the µ-VOC  system a very useful  tool to understand contamination monitoring causes.. On board calibration is included, to match the stringen quality control rules. Results are displayed in real time and are expressed as concentration values, with no calculation  to be run Remote connection to the customer’s network is provided as standard.

Theory of Operation   GC has long been the technology of choice when complex molecules need to be separated and  identified. This method depends on the volatilization of a complex sample and an equilibrium of  absorption of the various components by the stationary phase of a chromatographic column

As the components elute from the column they are monitored by the change in electrical  conductance by a hydrogen/air flame ionization detector (FID). The FID will reflect the presence of  organic compounds. The unique purge and trap system of sampling allows sub-ppb detection  limits.

Principle of operation: Gas Cromatography with Flame Ionization Detector

Analyser Range: 0-200 ppb

Dimension (HxWxD) 160 cm x 60 cm x 80 cm

Enclosure    Nema 12 or IP54 stainless steel console

Operating temperature:  10°C—35 °C

Communication:   RS-232, Ethernet, ODBC

Power:  230 Vac, 50/60 Hz 900 watts maximum

Gas Required: CDA 5 l/min H2 130 sccm (optional H2 generator)

Sampling Channels:   Up to 16

Resolution:    0,1 ppb

Detected Compounds:   Up to 30, user defined