Измерение концентрации
в
полупроводниковой промышленности
в
полупроводниковой промышленности
Поточное измерение концентрации для мокрых процессов в полупроводниковой промышленности:
LiquiSonic® контролирует химические концентрации в процессах SC1, SC2, BOE/BHF, очистки и травления в реальном времени.
До ±0,02 масс.%
Измерение в реальном времени
Не требует обслуживания
Экономично
Поточное измерение концентрации для SC1, SC2, BOE/BHF и очистки пластин
При производстве пластин необходимо точно соблюдать химические концентрации в ваннах очистки и травления. LiquiSonic® обеспечивает непрерывный поточный контроль мокрых процессов, таких как SC1, SC2, SPM, DHF, BOE/BHF и процессы проявления на основе TMAH — без задержек на лабораторный анализ и без расходных материалов.
Проблемы
В производстве полупроводников точное соотношение химических концентраций имеет решающее значение, однако классические лабораторные анализы часто дают результаты слишком поздно. С LiquiSonic® SensoTech обеспечивает надежный контроль в реальном времени, который легко интегрируется в существующие процессы. Система без обслуживания предоставляет точные измерительные данные, повышая тем самым надежность и эффективность процесса.
Проблемы
-
Химические концентрации вне заданного диапазона
-
Трудоемкие лабораторные анализы
-
Нет мгновенной и надежной информации о химическом составе
Решение
-
Однозначный контроль с LiquiSonic®
-
Мгновенное отображение химической концентрации
-
Бесшовная интеграция в существующие системы
-
Не требует обслуживания и без расходных материалов
Преимущества
-
Прослеживаемые и надежные результаты измерений
-
Результаты измерений в реальном времени
-
Полностью необслуживаемые датчики и химически стойкие материалы
-
Простая интеграция в системы любого размера и конфигурации
Наше решение: система LiquiSonic® Измерительная система
Контроль концентрации в реальном времени
LiquiSonic® сочетает современную ультразвуковую технологию с измерением с температурной компенсацией, чтобы обеспечивать точные результаты для критически важных химических смесей в производстве полупроводников. Контроль в реальном времени обеспечивает стабильное качество продукции, снижает отклонения и предоставляет данные для оптимизации процессов. Благодаря этому снижаются эксплуатационные расходы и расход химикатов, а надежность и эффективность процесса повышаются.
-
Обеспечить качество: Контроль в реальном времени гарантирует точные результаты без отклонений.
-
Снизить затраты: Оптимизированные процессы для максимальной надежности и меньшего расхода.
-
Повысить эффективность: Более высокое качество продукции при сниженных эксплуатационных расходах.
Технические детали и характеристики
Ультразвуковой принцип измерения
Скорость звука в жидкостях напрямую связана с концентрацией растворенных веществ. Высокоточные измерения времени позволяют точно определять концентрацию.
Интеграция измерения проводимости
В трехкомпонентных системах электропроводность используется как второй физический параметр для однозначного определения обеих концентраций.
Температурная компенсация
Два датчика PT1000, интегрированные в измерительную ячейку, обеспечивают автоматическую температурную компенсацию и, следовательно, точные измеренные значения при любых условиях. Благодаря прямому измерению температуры процесса скорость звука корректируется в реальном времени, что повышает стабильность и точность даже при колебаниях.
Экономическая выгода
Измерение концентрации в реальном времени повышает качество, эффективность и надежность, при этом одновременно снижаются затраты и потребление ресурсов:
-
Сниженные эксплуатационные расходы за счет меньшего расхода химикатов и меньшего количества лабораторных анализов
-
Меньше брака и доработок, так как отклонения можно немедленно обнаружить и скорректировать
-
Стабильное качество продукции обеспечивает конкурентоспособность и снижает количество рекламаций
-
Более эффективные процессы благодаря данным в реальном времени вместо лабораторных измерений с задержкой
-
Более высокая доступность оборудования благодаря необслуживаемым датчикам без расходных материалов
-
Оптимизация процессов за счет точных данных приводит к непрерывному совершенствованию и более эффективному использованию ресурсов
-
Быстрая окупаемость инвестиций благодаря экономии на энергии и эксплуатационных расходах
Технические характеристики
Точность измерения | До ±0,02 масс.% |
Диапазон температур | 5 °C bis 90 °C |
Диапазон давления | Bis 60 °C: 4 bar |
Материал и покрытие | PFA |
Цифровая передача | До 1000 м (больше по запросу) |
Интерфейсы | 4–20 мА, Profibus, Ethernet, Modbus, Fieldbus, ... |
Степень защиты | IP65 |
Калибровка | Однократная заводская калибровка |
Обслуживание | Полностью не требует обслуживания |
Примеры применения
Типичные этапы химического процесса и используемые нами для этого технологические решения для процессов очистки и травления, а также специальных процессов травления и проявления:
SC-1 (APM)
NH4ОН/В2O2
SC-2 (HPM)
HCI/H2O2
SPM (Пиранья)
H2SO4/H2O2
Удаление оксида (DHF)
HF
Удаление оксида (BOE/BHF)
HF/NH4F
Травление Si₃N₄
H3PO4
Изотропное травление кремния
HF/HNO3
Анизотропное травление кремния (MEMS)
KOH/Si
TMAH/Si
Проявление фоторезиста
TMAH
Азотная кислота / уксусная кислота
HNO3/CH3COOH
HF / HCl
HF/HCl
Истории успеха и рекомендации:
Подробные кейсы и рекомендации клиентов вы можете получить у нашей команды продаж. Свяжитесь с нами для получения конкретных примеров применения в вашей отрасли.
Основные преимущества с первого взгляда
Постоянное качество
Мониторинг в реальном времени предотвращает отклонения и обеспечивает стабильное качество продукции.
Снижение затрат
Меньший расход химикатов и более низкие эксплуатационные расходы благодаря оптимизированным процессам.
Максимальная эффективность
Данные в реальном времени позволяют принимать более быстрые решения и оптимизировать процессы.
Не требует обслуживания
Датчики химически стойкие и не требуют расходных материалов.
Часто задаваемые вопросы
В отличие от оптических методов, на которые влияет цвет или дымка, методов, основанных на проводимости, которые чувствительны к электропроводности, или методов, основанных на плотности, на которые могут повлиять температура или пузырьки газа, наши ультразвуковой метод не зависит от этих влияний.
Измерительная техника LiquiSonic® также не содержит ни подвижных частей, ни компонентов, которые могут изнашиваться или расходоваться. Поэтому после установки измерительная система является полностью не требующей обслуживания и не подверженной дрейфу.
Датчики обеспечивают цифровую передачу сигнала на расстояние до 1000 м и позволяют выполнять непрерывное inline-измерение без отбора проб.
Наша система использует ультразвуковое измерение времени прохождения для определения скорости звука в жидкостях. Эта скорость звука напрямую коррелирует с химической концентрацией и позволяет точность измерения до ±0,02 мас.% для полупроводниковой промышленности. Встроенная температурная компенсация обеспечивает стабильные результаты даже при изменяющихся условиях процесса.
Система предоставляет результаты в реальном времени. При этом выполняется более 30 измерений в секунду. На основе этих измерений вы получаете каждую секунду актуальное измеренное значениеТакое быстрое время отклика обеспечивает эффективное управление процессом и раннее выявление отклонений.
LiquiSonic® может использоваться для inline-измерения концентрации в различных влажно-химических процессах производства полупроводников, например, в SC1/APM, SC2/HPM, SPM/Piranha, DHF, BOE/BHF, процессах на основе TMAH, процессах проявления, а также в отдельных процессах травления с HF, H₃PO₄, KOH или HNO₃. Конкретная конфигурация зависит от среды, диапазона концентрации, температуры, давления и конструкции процесса.
Да, LiquiSonic® обеспечивает непрерывный мониторинг химических концентраций в процессах SC1 и SC2 непосредственно в ходе текущего процесса. Благодаря этому отклонения концентрации становятся заметны на ранней стадии, что позволяет стабильнее соблюдать рецептуры и лучше контролировать процессы очистки.
Да, процессы BOE и BHF на основе HF и NH₄F могут контролироваться с помощью LiquiSonic® непосредственно в потоке. Особенно при чувствительных процессах травления непрерывное измерение концентрации помогает поддерживать стабильность технологического окна и своевременно выявлять колебания.
Да, LiquiSonic® может быть интегрирован в существующие установки мокрых процессов, Wet Benches или системы снабжения. Подключение осуществляется в зависимости от конструкции установки через подходящие технологические соединения и промышленные интерфейсы, такие как 4–20 mA, Profibus, Ethernet, Modbus или Fieldbus.
Наши датчики для полупроводников надежно работают в диапазоне температур от 5 °C до 60 °C и при давлениях до 4 бар.
Да, за счет сочетания измерения скорости звука с дополнительными физическими величинами (например, проводимостью) можно несколько компонентов определять одновременно. Таким образом можно также контролировать дополнительные добавки в производстве полупроводников.
Измерительная система для полупроводников является полностью не требующей обслуживанияВ ней отсутствуют механические изнашиваемые детали, уплотнения или оптические окна, которые могли бы подвергаться воздействию. Регулярная калибровка не требуется — датчики LiquiSonic® сохраняют стабильность на протяжении многих лет.
Система предлагает различные цифровые интерфейсы (например, Profibus, Ethernet / IP, Foundation Fieldbus), а также аналоговые выходы 4–20 mA. Интеграция осуществляется без проблем через стандартизированные протоколы.
Скорость звука в жидкости зависит от температуры. Поэтому LiquiSonic® поэтому наряду со скоростью звука также регистрирует температуру процесса и автоматически компенсирует температурные влиянияТаким образом, значения концентрации остаются стабильными и надежными даже при колебаниях температуры.
Связанные применения
Текстурирующие и травильные ванны
В травильных ваннах слои материала целенаправленно удаляются для создания требуемых структур поверхности.
Очистка печатных плат
Очистка удаляет органические остатки, частицы и оксиды, чтобы токопроводящие дорожки можно было надежно обрабатывать.
Контроль травильной ванны
Травильные ванны удаляют оксиды или загрязнения с металлических поверхностей и для этого должны постоянно поддерживаться в правильном диапазоне концентрации.
Контроль зеленого щелока
Зеленый щелок — это сильнощелочной побочный продукт в производстве бумаги, концентрацию которого необходимо контролировать для стабильности последующих процессов.
Измерение концентрации кислоты
Точное определение концентраций в агрессивных химикатах имеет решающее значение для контролируемого и безопасного протекания реакций.
Газоочиститель
В газоочистителях или нейтрализационных установках загрязняющие вещества удаляются из отходящих газов или жидкостей, для чего необходим точный контроль используемых химикатов.