"Vertex 50은 나노미터 단위부터 다양한 크기의 입자를 측정하는 리퀴드 파티클 카운터입니다."

▣  UPW 시스템에서 ≥50nm 측정 및 감지 성능

Vertex 50은 초순수 시스템(UPW)에서 50nm 이상의 입자를 측정하고 검출하는 기술을 인증받은 세계 최고의 리퀴드 파티클 카운터 중 하나입니다.

초순수는 제약, 반도체 분야를 포함한 다양한 산업에서 사용되며 유기 및 무기 화합물, 용해된 물질 및 입자상 물질, 휘발성 및 비휘발성 물질, 반응 및 불활성 물질, 친수성 및 소수성 물질, 그리고 용해된 기체를 포함한 모든 유형의 오염 물질을 극한으로 제거한 최고 수준의 순도의 물로써 이론적으로 가장 순수한 물(H₂O)에 가깝습니다.

▣  Vertex 50 측정 범위

Vertex 50은 50nm 까지의 입자를 감지할 수 있으며, 측정 범위는 50nm 에서 200nm 까지입니다.
미크론 단위인 Vertex 50의 네 가지 측정크기 채널은 다음과 같습니다.

■  0.05 µm
■  0.10 µm
■  0.15 µm
■  0.20 µm

Vertex 50은 100ml/분의 유량과 5ml/분의 샘플링 유량을 통해 입자의 수를 측정합니다.

나노미터 단위 입자를 검출하는 데 있어 낮은 오검출률은 핵심성능 지표이며, Vertex 50은 동급 장비 대비 가장 낮은 오검출률(ml당 0.2개 미만)의 성능을 가지고 있습니다.

신뢰성이 없는 데이터는 사용할 수 없기 때문에 측정된 입자가 실제 입자인지 오검출된 입자인지 여부를 판단하는 것은 매우 중요합니다. 일반적인 리퀴드 파티클 카운터는 대기의 복사선 간섭으로 인해 오검출로 계산할 수 있습니다. 하지만 Vertex 50은 이러한 오검출의 영향을 미치는 간섭을 제거하여 전반적인 측정감도를 향상 시켰습니다.

Vertex 50은 아래의 측정 테스트를 통해 복사선이 측정 결과에 영향을 미치지 않도록 완전하게 제어됨을 검증하고 있으며, 이를 통하여 측정값이 오검출이나 기타 외부 영향으로 인한 영향을 받지 않음을 알 수 있습니다.

▣   UPW 시스템 벤치마킹 요약

테스트는 철저한 제어와 절차에 따라 다음과 같이 수행됩니다.

UPW 출력 기준선은 일관성을 유지하고 테스트 시스템에 UPW를 전달합니다. 테스트 설정의 여과 단계는 UPW가 10nm까지 필터링 되도록 합니다. 시스템은 1단계 테스트 단계에서 제어되고 기준선 임계값 0 에서 시작하여 50nm 입자가 도입됩니다.

Vertex 50 센서와 유동 셀은 부분 샘플이 초점이 맞춰진 레이저 위를 흐르도록 설계되었습니다. 200nm 미만의 입자를 감지하기 위해서는 높은 레이저 강도가 필요하기 때문에 부분 스트림 레이저 기술이 사용됩니다. 부분 스트림 레이저 기술이 액체 입자 계수기의 감도를 낮춘다는 오해가 있지만, [그림 1]에서 볼 수 있듯이 Vertex 50은 레이저 초점에서 유동 셀을 통과하는 50nm 입자를 감지하고 계수합니다.

저잡음 및 낮은 오계수 생성과 결합된 부분 스트림 레이저 센서 설계를 사용하는 Vertex 50 리퀴드 파티클 카운터는 입자 감지에 이상적입니다. 이는 [그림 4] 그래프에서 관찰되는 Clean to Dirty to Clean 및 Modulation Up and Down 테스트 결과에서 나타납니다.

▣   UPW 시스템 검증 절차

Vertex 50의 감도 테스트를 위해 테스트 제어 프로세스를 검증이 선행되어야 합니다. 테스트 입자의 유입은 테스트 농도 내에서 제어되어야 하며, 시스템에는 다른 입자 유입원이 없어야 합니다. 이를 통해 정확하고 신뢰 가능한 테스트 환경을 확보할 수 있습니다.

테스트에서 설정이 제어되면 Vertex 50의 입자 농도 유입을 실시간으로 기록합니다. Vertex 50은 50nm 범위에서 높은 감도를 보입니다. 부분 스트림 레이저(PSLA) 기술을 사용하면 계수 효율이 낮지만, 정확한 크기 측정과 검증이 가능합니다. 테스트 설정이 검증되면 Vertex 50의 정확도와 계수 효율을 테스트할 수 있습니다. 교정 프로세스는 기준 장비와 동등한 정확도와 계수 효율을 위해 Vertex 50의 정확한 교정 여부를 확인해야 합니다.

Vertex 50의 정확도와 계수 효율 검증을 위해 추적 가능한 입자를 희석하여 Vertex 50에 투입 후 각 채널의 크기 측정 정확도를 검증합니다.

계수 효율의 경우, Vertex 50을 두 LPC 모두 동일한 시료 공급원에서 샘플링하는 기준 기기와 비교합니다. 크기 측정 기준의 경우, Vertex 50(UUT)은 기준 표준의 5% 이내여야 하며, 이 과정을 통해 Vertex 50의 크기 측정 정확도와 계수 정확도가 검증됩니다.

▣   Vertex 50 교정 검증 요약

Vertex 50의 교정 과정은 각 입자측정 채널을 거쳐 크기 정확도, 계수 정확도, 감도, 영점 계수 및 오계수 검증이 진행됩니다.

교정은 4개의 측정 채널에 개별적으로 진행됩니다. 이 과정에서는 추적 가능한 기준 입자를 채널에 주입하고 추적 가능한 입자 크기는 첫 번째 단계에서 주입 합니다. 두 번째 단계는 입자가 없는 물이 두 번의 CLRW 후 여과 단계를 거쳐 주입됩니다. 세 번째 단계에서는 추적 가능한 입자가 희석 시스템에 주입됩니다. 희석된 입자는 희석 비율을 기반으로 제어되어 농도를 알 수 있습니다.

Vertex 50(시험 대상 UUT)과 기준 표준의 계수 효율 범위 또한 설정되어 있습니다.

4단계에서는 UUT와 기준 표준을 비교 후 계수 비율을 계산하여 계수 정확도를 검증합니다.

모든 채널 임계값은 기준 표준의 ±5% 이내가 될 때까지 UUT에서 조정하며 0 계수와 잘못된 계수가 발생하지 않도록 검증해야 합니다.

▣   Vertex 50 교정 검증 결과

Vertex 50 교정 및 검증을 통해 Vertex 50은 4가지 크기 범위의 입자를 감지할 수 있음을 알 수 있습니다:

■  50nm
■  100nm
■  150nm
■  200nm

Vertex 50의 측정은 부분 스트림 레이저 센서의 감지 능력을 기준으로 5%에서 검증됩니다. 이 기술을 사용하면 샘플의 5%가 레이저 초점을 통과합니다. 이를 통해 나노 크기 입자 감지 범위에서 Vertex 50의 감도가 보장되며, 50nm 이상의 입자를 감지할 수 있습니다.

부분 스트림 레이저 센서는 레이저 초점을 맞춰 나노 크기 입자를 감지할 수 있는 강도를 향상시키며 유동 셀의 초점에서 확대되고 이 지점을 통과하는 나노 크기 입자는 50nm까지 감지됩니다.

이 과정을 통해 감도 뿐만아니라 센서 설계를 검증하고 오검출을 제거합니다.

첨단 광검출기 설계는 측정 노이즈를 감소시키고 오검출을 유발할 가능성이 있는 별도의 노이즈를 제거하는 알고리즘이 필요하지 않습니다.

▣   UPW 시스템 모니터링을 위한 Vertex 50

Vertex 50은 온라인 모니터링용으로 설계되었으며, UPW 시스템의 기준선이 허용 오차 설정에서 벗어나면 경보를 발생시키는 감시 장치로 사용 가능합니다.

Vertex 50은 LMS Express 모니터링 소프트웨어에 연결하여 데이터 트렌드, 보고서, 자동 경보 메시지 및 알림을 제공할 수 있고, 이 시스템을 통해 오염 발생에 대하여 신속한 대응을 가능하게 합니다.

▣   권장 모니터링 지점

1. = 0.5µm (500nm) 온라인 실시간 모니터링 파티클
2. = 0.2µm (200nm) 온라인 실시간 모니터링 파티클
3. = 0.1µm (100nm) 온라인 실시간 모니터링 파티클
4. = 0.05µm (50nm) 온라인 실시간 모니터링 파티클

Vertex 50은 UPW 시스템 내 여러 위치에서 필터 성능, 시스템 효율을 모니터링 하고 오염 발생시 알림을 전송할 수 있습니다. 이러한 모니터링을 통하여 생산된 고품질의 UPW는 제품 수율과 품질 향상의 기반이 됩니다.

Vertex 50은 LMS Express 에 연결하면 데이터 포인트를 수집하고 시각적 트렌드를 표시하여 UPW 시스템의 상태를 실시간으로 확인할 수 있으며, 필터 교체를 쉽게 관리하고 UPW 시스템의 전체 가동 시간을 향상시킬 수 있습니다.

▣   LMS Express와 결합된 실시간 UPW 모니터링 시스템

Vertex 50의 고감도의 주요 장점 중 하나는 온라인 모니터링입니다. 초순수(UPW) 시스템에 모니터링 지점을 설정하면 Vertex 50 샘플 지점을 LMS Express 모니터링 소프트웨어에 연결하여 실시간 모니터링 할 수 있습니다.
초순수(UPW) 시스템은 수질이 관리기준을 초과하였을 경우 경보를 통해 능동적적인 모니터링 할 수 있고, 이를 통해 데이터를 수집할 수 있습니다.

위 데이터는 10nm 여과 단계에서 수집되었고, 데이터의 트렌드에 따라 필터 교체를 수행하였습니다. 또한 데이터를 기반으로 필터 교체 계획을 수립 및 실행함으로써 예상치 못한 가동 중단을 방지하고 제품 수율을 향상시켰습니다.

▣  치수 (Dimensions)