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Medição de concentração
na
indústria de semicondutores

Medição inline de concentração para processos úmidos de semicondutores:

LiquiSonic® monitora concentrações químicas em processos SC1, SC2, BOE/BHF, de limpeza e de gravação em tempo real.

Até ±0,02 wt%

Medição em tempo real

Livre de manutenção

Economia de custos

Medição inline de concentração para SC1, SC2, BOE/BHF e limpeza de wafers

Na fabricação de wafers, as concentrações químicas em banhos de limpeza e gravação devem ser mantidas com precisão. LiquiSonic® permite o monitoramento inline contínuo de processos úmidos como SC1, SC2, SPM, DHF, BOE/BHF e processos de revelação baseados em TMAH - sem análise laboratorial com atraso e sem consumíveis.

Desafios

Na fabricação de semicondutores, a proporção exata das concentrações químicas é decisiva, mas as análises laboratoriais clássicas frequentemente fornecem resultados tarde demais. Com LiquiSonic® a SensoTech possibilita um monitoramento confiável em tempo real que pode ser integrado sem dificuldades aos processos existentes. O sistema fornece dados de medição precisos sem necessidade de manutenção e, assim, aumenta a segurança e a eficiência do processo.

Desafios

  • Concentrações químicas fora da faixa especificada
  • Análises laboratoriais demoradas
  • Nenhuma informação imediata e confiável sobre a composição química

Solução

  • Monitoramento inequívoco com LiquiSonic®

  • Exibição imediata da concentração química
  • Integração perfeita em sistemas existentes
  • Livre de manutenção e sem consumíveis

Vantagens

  • Resultados de medição rastreáveis e confiáveis
  • Resultados de medição em tempo real
  • Sensores totalmente livres de manutenção e materiais resistentes a produtos químicos
  • Integração simples em sistemas de qualquer tamanho e configuração

Nossa solução: o LiquiSonic® Sistema de medição

Monitorar a concentração em tempo real

LiquiSonic® combina tecnologia ultrassônica moderna com medição compensada por temperatura para fornecer resultados precisos em misturas químicas críticas na fabricação de semicondutores. O monitoramento em tempo real garante uma qualidade de produto estável, reduz desvios e disponibiliza dados para otimizações de processo. Com isso, os custos operacionais e o consumo de produtos químicos diminuem, enquanto a segurança e a eficiência do processo aumentam.

  • Garantir a qualidade: O monitoramento em tempo real garante resultados precisos sem desvios.
  • Reduzir custos: Processos otimizados para máxima confiabilidade e menor consumo.
  • Aumentar a eficiência: Maior qualidade do produto com custos operacionais reduzidos.

Detalhes técnicos e especificações

Princípio de medição por ultrassom

A velocidade do som em líquidos está diretamente relacionada à concentração de substâncias dissolvidas. Medições de tempo de alta precisão permitem uma determinação exata da concentração.

Integração de condutividade

Em sistemas de três componentes, a condutividade é utilizada como segundo parâmetro físico para determinar ambas as concentrações de forma inequívoca.

Compensação de temperatura

Dois sensores PT1000 integrados na célula de medição garantem uma compensação automática de temperatura e, assim, valores de medição precisos em todas as condições. Por meio da medição direta da temperatura do processo, a velocidade do som é corrigida em tempo real, o que melhora a estabilidade e a precisão mesmo em caso de variações.

Benefício econômico

A medição de concentração em tempo real aumenta qualidade, eficiência e confiabilidade, enquanto ao mesmo tempo os custos e o consumo de recursos diminuem:

  • Custos operacionais reduzidos devido ao menor consumo de produtos químicos e a menos análises laboratoriais
  • Menos refugo e retrabalho, pois os desvios podem ser detectados e corrigidos imediatamente
  • Qualidade estável do produto garante a competitividade e reduz reclamações
  • Processos mais eficientes por meio de dados em tempo real em vez de medições laboratoriais com atraso
  • Maior disponibilidade da instalação por meio de sensores livres de manutenção e sem consumíveis
  • Otimização de processos por meio de dados precisos leva à melhoria contínua e ao melhor aproveitamento de recursos
  • ROI rápido graças à economia em custos de energia e operação

Especificações técnicas

Precisão de medição

Até ±0,02 wt%

Faixa de temperatura

5 °C a 90 °C

Faixa de pressão

Até 60 °C: 4 bar
Até 90 °C: 2 bar

Material e revestimento

PFA

Transmissão digital

Até 1.000 m (mais sob consulta)

Interfaces

4-20 mA, Profibus, Ethernet, Modbus, fieldbus, ...

Grau de proteção

IP65

Calibração

Calibração única de fábrica

Manutenção

Totalmente livre de manutenção

Exemplos de aplicação

Típicos etapas de processo químico e nossas soluções de processo para processos de limpeza e gravação, bem como processos especiais de gravação e revelação:


SC-1 (APM)

NH4OH/H2O2

SC-2 (HPM)

HCI/H2O2

SPM (Piranha)

H2SO4/H2O2

Remoção de óxido (DHF)

HF

Remoção de óxido (BOE/BHF)

HF/NH4F

Gravação de Si₃N₄

H3PO4

Gravação isotrópica de silício

HF/HNO3

Gravação anisotrópica de silício (MEMS)

KOH/Si

TMAH/Si

Revelação de fotorresiste

TMAH

Ácido nítrico / ácido acético

HNO3/CH3COOH

HF / HCl

HF/HCl


Casos de sucesso e referências:

Estudos de caso detalhados e referências de clientes estão disponíveis com nossa equipe de vendas. Entre em contato conosco para exemplos específicos de aplicação do seu setor.

As principais vantagens em resumo


Qualidade constante

O monitoramento em tempo real evita desvios e garante qualidade constante do produto.

Economia de custos

Menor consumo de produtos químicos e menores custos operacionais por meio de processos otimizados.

Máxima eficiência

Dados em tempo real permitem decisões mais rápidas e processos otimizados.

Livre de manutenção

Os sensores são resistentes a produtos químicos e não necessitam de consumíveis.


Descreva sua aplicação - entraremos em contato para alinhamento técnico!
Juntos esclarecemos as condições de contorno e possíveis abordagens de solução.

* Campos obrigatórios

Detalhes

Você já utiliza equipamentos da SensoTech? *
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Perguntas frequentes

O que diferencia o LiquiSonic da tecnologia de medição convencional?

Ao contrário dos métodos ópticos, que são influenciados por cor ou turbidez, dos métodos baseados em condutividade, que reagem sensivelmente à condutividade elétrica, ou dos métodos baseados em densidade, que podem ser afetados por temperatura ou bolhas de gás, o nosso método ultrassônico é independente dessas influências.

A tecnologia de medição LiquiSonic® também não contém peças móveis nem componentes que possam se desgastar ou ser consumidos. Após a instalação, o sistema de medição é, portanto, completamente livre de manutenção e sem deriva.

Os sensores oferecem transmissão digital de sinal de até 1000 m e possibilitam medição inline contínua sem coleta de amostras.

Quão precisas são as medições de concentração na indústria de semicondutores?

Nosso sistema utiliza a medição do tempo de trânsito ultrassônico para determinar a velocidade do som em líquidos. Essa velocidade do som se correlaciona diretamente com a concentração química e permite precisões de medição de até ±0,02 wt% para a indústria de semicondutores. A compensação de temperatura integrada garante resultados estáveis mesmo sob condições de processo variáveis.

Com que rapidez o LiquiSonic fornece resultados de medição?

O sistema fornece resultados em tempo real. São realizadas mais de 30 medições por segundo. Com base nessas medições, você recebe um valor de medição atualizado a cada segundoEsse rápido tempo de resposta permite um controle eficaz do processo e a detecção precoce de desvios.

Quais processos úmidos na fabricação de semicondutores podem ser monitorados com LiquiSonic®?

LiquiSonic® pode ser utilizado para medição inline de concentração em vários processos químicos úmidos de semicondutores, por exemplo em SC1/APM, SC2/HPM, SPM/Piranha, DHF, BOE/BHF e processos baseados em TMAH processos de revelação, bem como em processos de gravação selecionados com HF, H₃PO₄, KOH ou HNO₃. A configuração concreta depende do meio, da faixa de concentração, da temperatura, da pressão e da estrutura do processo.

O LiquiSonic® pode monitorar banhos SC1 e SC2 inline?

Sim, LiquiSonic® permite a monitorização contínua das concentrações químicas em processos SC1 e SC2 diretamente no processo em curso. Isso torna os desvios de concentração visíveis precocemente, permitindo manter as formulações de forma mais estável e controlar melhor os processos de limpeza.

O LiquiSonic® é adequado para processos BOE e BHF?

Sim, processos BOE e BHF à base de HF e NH₄F podem ser monitorados inline com LiquiSonic® . Especialmente em processos de gravação sensíveis, a medição contínua da concentração ajuda a manter estáveis as janelas de processo e a identificar variações precocemente.

O LiquiSonic® pode ser integrado em wet benches e instalações de processo úmido?

Sim, LiquiSonic® pode ser integrado em instalações de processo úmido existentes, wet benches ou sistemas de abastecimento. A conexão é realizada, dependendo da configuração da instalação, por meio de conexões de processo adequadas e interfaces industriais como 4–20 mA, Profibus, Ethernet, Modbus ou fieldbus.

Quais condições de processo podem ser cobertas?

Nossos sensores para semicondutores operam de forma confiável em uma faixa de temperatura de 5 °C a 60 °C e pressões de até 4 bar.

Vários componentes podem ser monitorados simultaneamente?

Sim, ao combinar a medição da velocidade do som com grandezas físicas adicionais (por exemplo, condutividade), podem ser vários componentes determinados simultaneamente. Dessa forma, também é possível monitorar outros aditivos na fabricação de semicondutores.

Que manutenção é necessária para resultados de medição confiáveis?

O sistema de medição para semicondutores é completamente livre de manutenção. Não existem peças mecânicas de desgaste, vedações ou janelas ópticas que possam ser atacadas. A calibração regular não é necessária – os sensores LiquiSonic® permanecem estáveis ​​por anos.

Como é feita a integração em sistemas de automação existentes?

O sistema oferece várias interfaces digitais (por exemplo, Profibus, Ethernet / IP, Foundation Fieldbus), bem como saídas analógicas de 4-20 mA. A integração é realizada sem problemas por meio de protocolos padronizados.

Como funciona a compensação de temperatura na medição de concentração?

A velocidade do som de um líquido depende da temperatura. Por isso, LiquiSonic® além da velocidade do som, também registra a temperatura do processo e compensa automaticamente as influências da temperatura. Isto significa que os valores de concentração permanecem estáveis ​​e confiáveis ​​mesmo durante flutuações de temperatura.

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