Nella produzione di semiconduttori, processi umidi affidabili e controllati determinano resa, qualità e riproducibilità. Proprio nelle fasi di processo come SC1, SC2 o BOE (Buffered Oxide Etch), le concentrazioni chimiche devono essere mantenute con precisione, poiché anche piccole deviazioni possono influenzare negativamente i risultati di pulizia e incisione. Con un nuovo sensore sviluppato appositamente per il settore dei semiconduttori, SensoTech introduce ora sul mercato una soluzione a ultrasuoni che consente di monitorare queste concentrazioni direttamente inline e in tempo reale.
L'attenzione è rivolta alle chimiche SC1 e SC2 classiche e modificate nella produzione di wafer, in particolare NH₄OH / H₂O₂ / H₂O oppure HCl / H₂O₂ / H₂O, non solo nelle formulazioni standard, ma anche in diluizioni specifiche di processo, finestre di concentrazione e ricette adattate, ad es. con TMAH. Lo stesso vale per il BOE (o BHF) a base di HF e NH₄F, nei quali anche piccole deviazioni possono influenzare la velocità di incisione, la selettività e la stabilità del processo. Il nuovo sensore è stato progettato proprio per questi processi umidi chimicamente sensibili.
Il gruppo target comprende soprattutto produttori di semiconduttori, operatori di wet bench e impianti per processi umidi, nonché ingegneri di processo, apparecchiature, integrazione e qualità che devono garantire la stabilità chimica del processo in camera bianca. La loro quotidianità è caratterizzata da finestre di processo ristrette, elevata pressione sulla qualità, spazio limitato in cleanroom e dalla necessità di monitorare le composizioni chimiche possibilmente senza campionamenti aggiuntivi o manipolazione manuale. Sebbene esistano già soluzioni di analisi inline per questi compiti, esse si basano spesso su metodi di misura più complessi e sono quindi più impegnative in termini di integrazione e funzionamento. È proprio qui che interviene il nuovo sensore: invece di affidarsi ad analisi di laboratorio ritardate o ad analitiche complesse, le informazioni sulla concentrazione specifica sono disponibili direttamente nel processo.
Il sistema raggruppa i segnali di misura disponibili, compensa gli effetti della temperatura e calcola da essi in tempo reale le informazioni di concentrazione rilevanti. In questo modo nasce un'architettura di misura flessibile per diversi processi umidi, che non complica l'integrazione. Il sistema è completamente esente da manutenzione, non richiede materiali di consumo e può essere integrato negli ambienti di automazione esistenti tramite interfacce comuni.
La soluzione è particolarmente rilevante laddove concentrazioni chimiche stabili determinano direttamente la qualità del processo e la disponibilità dell'impianto: nei bagni SC1 e SC2 supporta il rispetto affidabile delle ricette prescritte, nei processi BOE la gestione precisa di un mezzo di incisione particolarmente sensibile. Il monitoraggio continuo della concentrazione fornisce una base dati affidabile per riconoscere tempestivamente le deviazioni di processo, valutare in modo più mirato la durata dei bagni e allineare meglio manutenzione e gestione dei prodotti chimici allo stato reale del processo.
Per i gestori di impianti per processi umidi, ciò significa maggiore sicurezza nella gestione quotidiana del processo: gli andamenti della concentrazione diventano trasparenti, le finestre di processo vengono rispettate con maggiore stabilità e i cambiamenti nello stato del bagno vengono valutati prima. Questo supporta un funzionamento riproducibile dell'impianto, riduce i cambi bagno inutilmente conservativi e migliora il controllo qualità, la documentazione e l'ottimizzazione continua del processo.
