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技術專文

圖三、Particle Counts 作動原理示意圖 [2] 圖四、Particle Counts 訊號波形示意圖 [2]

GLASS CAPILLARY TUBE Particle Pulses
DUMP SPOT- 5 μm
ABSORBS
LASER BEAM
Volts
ELECTRICAL
SIGNAL
TO SIZING 1 μm
CIRCUITRY
0.5 μm
Noise
SAMPLE FLUID FLOW
Time

圖五、新式微粒分析儀的影像分析示意圖 [2] 表一、PMS HSLIS M65e vs. Ultrachem 40 性能特性表 [2]

廠牌型號 PMS Ultrachem 40 PMS HSLIS M65e
量測靈敏度及粒徑範圍 40, 70, 100, 125nm 65, 100, 150, 200nm
Flush流量 Max. 10,000ml/min可調 100ml/min fixed
樣品取樣 5ml/min 10ml/min
實際量測量 2ml/min 0.6ml/min
歸零計數Zero count 20 counts/Liter 2,000 counts/ml
雷射光源 Laser Diode 808nm低能量 Lase Diode 660nm
感應器 影像分析感影器高感應 光電倍增管
電子級化學品量測通用性 皆可 (40nm sensitivity) 少部分分子量高無法量測
量測最大濃度 2,500 counts/ml (monitoring mode) 10,000 counts/ml
ISO-21501-2-compliance Yes No

件 (Charge Coupled Device；CCD) 新、舊世代微粒分析儀性能特性比較 – 有效量測體積效率
及超低雜訊過濾器讓 Particle 現形 有效量測體積效率 = 實際量測流
現行台積電分析化學品的微粒分析
[2]
( 如 圖五示意圖 ) 。 量 / 樣品取樣流量。
儀主力機種 PMS HSLIS M65e，與
使用影像分析技術具有下列特點 新式 PMS Ultrachem 40 兩型機種 這項指標說明實際用於量測的化
[2]
： 之性能特性如 表一。 學品使用效率，數值越高代表分
– 使用長波長的低功率雷射。 析的樣本比率愈大，亦即量測愈
其中較引人注目的有兩項：
– 降低管路汙染所造成讀值干擾的 具代表性。
– 樣品取樣流量
影響。 ( 範例：
由現行的 100ml/min 大幅降低為
– 能夠分辨內部感應器干擾、外部 5ml/min，流量降低 20 倍代表的 PMS HSLIS M65e =
宇宙射線電磁干擾與顆粒運動之 是因量測耗費的化學品費用降低 0.6ml/min ÷ 100ml/min=0.6%
間的不同。 20 倍，這項技術進步降低以往 PMS Ultrachem 40 =
– 降低外部高能電磁干擾、毛細管 因檢測所耗費的化學品成本，同 2ml/min ÷ 5ml/min = 40%)
些微瑕疵裂縫及大顆氣泡影響。 時也讓以往視為不可能的即時檢 實際量測流量由現行的 0.6ml/min
– 影像技術可以看到微粒影像以避 測機制有了實踐的希望。 大幅提高為 2ml/min，有效量測效
免誤判爭議。 率也由現行的為 0.6%，大幅提高

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