I. Permasalahan Industri dan Persyaratan Klien
Dalam pembuatan wafer semikonduktor, asam fluorida (HF) berfungsi sebagai reagen etsa dan pembersih yang penting, di mana akurasi konsentrasi berdampak langsung pada hasil chip dan stabilitas proses. Produsen semikonduktor terkemuka menghadapi tiga tantangan utama dengan metode deteksi konsentrasi HF tradisional dalam proses etsa basah wafer 12 inci:
-
Presisi Tidak Memadai
:Pengambilan sampel manual berbasis titrasi mengakibatkan kesalahan deteksi sebesar ±2%, menyebabkan fluktuasi konsentrasi HF melebihi standar SEMI C8 (±0.5%). Hal ini menyebabkan keseragaman etsa wafer silikon kurang baik dan tingkat hasil hanya 82%.
-
Risiko Korosi
: Elektroda kontak rentan terhadap korosi HF, sehingga memerlukan 3 kali penggantian sensor setiap bulan dengan biaya perawatan melebihi RMB 12.000/tahun.
-
Respons Lag
: Deteksi offline memerlukan waktu 40 menit, sehingga menyebabkan penundaan penyesuaian etchant secara real-time. Sebuah anomali proses tunggal menyebabkan 50 wafer dibuang, mengakibatkan kerugian lebih dari RMB 200.000.
Untuk mengatasi masalah ini, klien sangat membutuhkan
presisi tinggi, tahan korosi, online waktu nyata
Perangkat pemantauan konsentrasi HF dengan persyaratan termasuk rentang pengukuran 0-5% HF (untuk etsa yang diencerkan), presisi ≤±0,1% FS, dan mematuhi standar keselamatan SEMI S2.
II. Solusi dan Inovasi Teknologi
Klien akhirnya memilih 50 unit
Pengukur Konsentrasi Asam-Basa Induktif SJG-2083CS
, yang keunggulan intinya selaras sempurna dengan kebutuhan proses semikonduktor:
-
Pengukuran Non-Kontak
: Memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik, elektroda material PFA sepenuhnya terisolasi dari larutan HF, dengan rentang ketahanan suhu -40℃~100℃. Masa pakai diperpanjang hingga 2 tahun, mengurangi biaya pemeliharaan hingga 90%.
-
Presisi dan Stabilitas Tinggi
: Dilengkapi dengan teknologi konversi AD saluran ganda, resolusi 0,01%, dan kompensasi suhu otomatis (0~100℃), memastikan kesalahan deteksi konsentrasi ≤±0.05%—melebihi klien’S ±Persyaratan 0,1%.
-
Data Real-Time Loop Tertutup
: Terintegrasi dengan sistem PLC melalui protokol Modbus RTU, dengan frekuensi deteksi 1 pembacaan/detik. Ketika konsentrasi HF menyimpang dari kisaran yang ditetapkan (misalnya, target 2,5%±0,1%), sistem secara otomatis memicu perangkat rehidrasi cairan dengan waktu respons <10 detik.
-
Jaminan Kepatuhan
: Bersertifikat CE dengan bahan elektroda yang memenuhi standar FDA 21 CFR Bagian 177, memenuhi persyaratan ketat untuk HF kelas SEMI G5 (pengotoran logam ≤0,01ppb).
Parameter Alat Ukur Konsentrasi Asam Alkali Induktif SJG-2083CS
Model
|
SJG-2083CS
|
Nama
|
Penganalisis Konsentrasi Asam-basa Online
|
Sensor
|
Sensor Konduktivitas Induktif Digital
|
Perlindungan
|
IP65
|
Catu Daya
|
90 – 260V AC 50
;
60hz
|
Keluaran
|
Dua
cara-cara
4-20mA
|
Menyampaikan
|
Dua relai,
5A
;
250V AC
,
5A
;
30V DC
|
Ukuran
|
144×144×104mm
|
Ukuran lubang
|
138
×1
38
mm |
Protokol
|
RS485
Modbus RTU
|
Jangkauan
|
Daya konduksi
|
0.00MS
;
cm~2000,00 mS
;
cm
|
TDS
|
0~9999,00 mg/L(ppm)
|
Salinitas
|
0~
2
80.00 ppt
|
NaCl
|
0.00%~26.00%
(20
℃
) |
HCl
|
0.00%~18.00%/22.00%~39.00%
(25
℃
) |
HNO3
|
0.00%~29.00%/35.00%~96.00%
(25
℃
) |
NaOH
|
0.00%
~
14.00%/18.00%~50.00%
(25
℃
) |
H2SO4
|
0.00%~29.00%/30.00%~83.00%/93.00%~99.00%(
10
℃
)
|
KOH
|
0.00%~29.00%/29-48%
(25
℃
) |
HF
|
0.00%-30.00% (25
℃
) |
CaCl2
|
0.00%~25.00%/25.00%~40.00% (25
℃
) |
Ketepatan
| ±
1
%FS
,
±0.5℃
|
Perumahan
|
ABS
|
III. Hasil Aplikasi dan Nilai Kuantitatif
Enam bulan setelah penerapan, peningkatan signifikan dicapai pada klien’jalur produksi:
-
Terobosan Hasil
:Fluktuasi konsentrasi HF dikontrol dalam ±0,08%, mengurangi deviasi lebar garis etsa wafer dari ±0.3μm ke ±0.1μM. Tingkat hasil meningkat hingga 92%, mengurangi kerugian skrap tahunan sekitar RMB 4,8 juta.
-
Peningkatan Efisiensi
: Pemantauan waktu nyata menggantikan pengambilan sampel manual, memangkas waktu deteksi dari 40 menit menjadi 1 detik. Jam kerja harian dihemat 3 jam, dengan penghematan biaya tenaga kerja tahunan sebesar RMB 250.000.
-
Kepatuhan Peraturan
: Berhasil lulus audit pihak ketiga untuk standar SEMI C12, dengan data yang dapat dilacak memenuhi persyaratan ruang bersih ISO 14644-1 Kelas 5.
-
Peningkatan Keamanan
:Desain non-kontak menghilangkan risiko kebocoran HF, dengan peringkat anti ledakan IP65. Tidak ada insiden keselamatan dalam enam bulan yang meningkatkan skor audit keselamatan dari 85 menjadi 98.
IV. Testimoni Klien dan Nilai Industri
Produsen semikonduktor’Direktur Proses menyatakan: “Stabilitas SJG-2083CS melampaui harapan. Hal ini memungkinkan kontrol loop tertutup secara real-time terhadap konsentrasi HF, meningkatkan hasil secara signifikan dan menandai langkah penting dalam lokalisasi material semikonduktor kami.”
Kasus ini menunjukkan SJG-2083CS’keuntungan teknis dalam
pemantauan kimia presisi tinggi
, menawarkan solusi kontrol konsentrasi yang andal untuk industri manufaktur kelas atas seperti semikonduktor dan fotovoltaik. Pengukuran non-kontak dan fitur pemeliharaan rendahnya memberdayakan perusahaan untuk mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan
peningkatan kualitas, pengurangan biaya, dan peningkatan efisiensi