在半导体制造中，工艺的精确性与一致性至关重要。化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）等先进的沉积技术依赖安瓿来储存和输送前驱体，以形成厚度精确、性能一致的薄膜。若安瓿在工艺过程中耗尽而未及时被发现，将导致薄膜不均匀、缺陷增多甚至器件失效，严重影响整批晶圆的质量。此类故障不仅会降低良率，还会推高生产成本并造成材料浪费。
安装在半导体CVD设备前级管路的INFICON SemiQCM® SR 传感器或 SemiQCM® CR 传感器，可实时监测前驱体输送状态，及时发现异常。
SemiQCM 传感器基于石英晶体微天平技术，配合INFICON IMM-200 频率监控器使用，可检测极细微的质量变化，实时反映前驱体流动状态。对于高沸点前驱体，有时仅需处理一片晶圆就能识别输送故障。
以钼（Mo）前驱体监测为例。通过将SemiQCM传感器安装在温度较低的前级管路中，可检测五氯化钼（MoCl₅）或二氯二氧化钼（MoO₂Cl₂）等前驱体蒸汽的凝结情况。前驱体在传感器表面凝结会导致质量增加，进而引起频率变化。
频率显著下降表明前驱体在传感器上凝结，系统供应正常；频率保持稳定则说明安瓿已耗尽，无前驱体输送。通过持续监测频率变化，SemiQCM传感器可准确判断前驱体状态，触发警报或自动响应，保障工艺稳定。
在相同工艺条件下，SemiQCM传感器测量耗尽与未耗尽安瓿时的频率变化对比
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SemiQCM传感器还能通过连续监测识别腔室或处理系统中的潜在泄漏，进一步提升工艺可靠性与稳定性。
发生泄漏时，氧气（O₂）进入载气管道，会降低前驱体分压，影响沉积效果，同时引发SemiQCM传感器频率显著偏移。一方面晶片因前驱体不足导致膜厚下降，另一方面传感器表面的MoCl₅或Mo会与氧气反应生成高密度的钼氧化合物，导致质量显著增加，频率急剧下降。这种异常频率变化可用于早期泄漏检测，避免工艺中断。
前驱体未耗尽时，SemiQCM传感器在有无泄漏情况下的归一化频率变化对比
在半导体制造工艺不断迈向新高度的今天，对每一环节的精确控制与一致性都提出了高要求。INFICON SemiQCM 传感器正是这一进程中的关键保障，它使制造商能够实现毫秒级的工艺洞察、精准预警安瓿耗尽与泄漏风险，从而大幅提升良率、降低废片率，赋能高效益、高稳定性的智能化生产未来。
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