Nuevo sensor de ultrasonidos de SensoTech para procesos húmedos en semiconductores

El nuevo sensor SensoTech permite la monitorización continua en línea de concentraciones químicas en procesos húmedos de semiconductores. (Imagen: SensoTech GmbH)

El controlador visualiza en tiempo real las concentraciones medidas en línea de, por ejemplo, TMAH y H₂O₂, así como la temperatura del proceso. (Imagen: SensoTech GmbH)

El controlador visualiza en tiempo real las concentraciones medidas en línea de, por ejemplo, TMAH y H₂O₂, así como la temperatura del proceso. (Imagen: SensoTech GmbH)

La nueva tecnología de sensores mide químicas críticas directamente en el proceso en marcha y ayuda a los fabricantes de semiconductores a detectar desviaciones del proceso más temprano, reducir el esfuerzo (laboral) y mantener procesos húmedos más estables.

En la fabricación de semiconductores, procesos húmedos confiables y controlados determinan el rendimiento, la calidad y la reproducibilidad. Especialmente en pasos de proceso como SC1, SC2 o BOE (Buffered Oxide Etch), las concentraciones químicas deben mantenerse con precisión, ya que incluso pequeñas desviaciones pueden afectar negativamente los resultados de limpieza y grabado. Con un nuevo sensor, especialmente diseñado para el sector de semiconductores, SensoTech lanza una solución ultrasónica que permite monitorear estas concentraciones directamente en línea y en tiempo real.

Medición en línea para procesos críticos de limpieza y grabado

El enfoque está en las químicas clásicas y modificadas de SC1 y SC2 en la fabricación de obleas, concretamente NH₄OH / H₂O₂ / H₂O o HCl / H₂O₂ / H₂O, no solo en soluciones estándar, sino también en diluciones específicas del proceso, rangos de concentración y recetas adaptadas, por ejemplo, con TMAH. Lo mismo aplica para BOE (o BHF) basado en HF y NH₄F, donde incluso pequeñas desviaciones pueden afectar la tasa de grabado, la selectividad y la estabilidad del proceso. Este nuevo sensor ha sido diseñado precisamente para estos procesos húmedos químicamente sensibles.

Desafío cotidiano: monitorear la química del proceso de forma confiable y económica

El público objetivo son principalmente fabricantes de semiconductores, operadores de Wet Benches y sistemas de procesos húmedos, así como ingenieros de proceso, equipo, integración y calidad, que deben garantizar la estabilidad química del proceso en salas limpias. Su día a día está marcado por ventanas de proceso estrechas, alta presión de calidad, espacio limitado en la sala limpia y la necesidad de monitorear composiciones químicas sin muestras adicionales o manejo manual. Aunque ya existen soluciones de análisis en línea para estas tareas, a menudo se basan en métodos de medición más complejos y son difíciles de integrar y operar. Aquí es donde entra en juego el nuevo sensor: en lugar de depender de análisis de laboratorio retrasados o análisis complejos, la información sobre la concentración respectiva está disponible inmediatamente en el proceso.

Basado en ultrasonidos, compensado por temperatura y preparado para una integración sencilla

La solución de SensoTech utiliza la duración del paso ultrasónico o la velocidad concreta del sonido en el medio como la medida principal para determinar la concentración. Dependiendo del medio y del proceso, este principio de medición puede combinarse con otros parámetros como conductividad u otras magnitudes relevantes para el proceso. El sistema combina las señales de medición disponibles, compensa los efectos de la temperatura y calcula la información de concentración relevante en tiempo real. Así, se crea una arquitectura de medición flexible para diferentes procesos húmedos, sin complicar la integración. El sistema requiere poco mantenimiento, no necesita materiales consumibles y puede integrarse en entornos de automatización existentes mediante interfaces estándar.

Mayor control sobre procesos húmedos críticos

La nueva solución es especialmente relevante en lugares donde las concentraciones químicas estables determinan directamente la calidad del proceso y la disponibilidad de los equipos. En baños SC1 y SC2, esto implica cumplir de manera confiable con las recetas predefinidas, mientras que en procesos BOE también se requiere una conducción precisa de un medio de grabado especialmente sensible. La monitorización continua de la concentración proporciona una base de datos sólida para detectar desviaciones del proceso a tiempo, evaluar de manera más específica los tiempos de mantenimiento y ajustar mejor las intervenciones en el mantenimiento y la gestión de productos químicos según el estado real del proceso.

Beneficio directo para la producción y la gestión del proceso

Para los operadores de sistemas de procesos húmedos, esto significa principalmente mayor seguridad en la gestión diaria del proceso. Los perfiles de concentración se vuelven transparentes, las ventanas de proceso se mantienen de manera más estable y los cambios en el estado del baño se pueden evaluar antes. Esto apoya una operación reproducible de los equipos, reduce cambios de baño innecesariamente conservadores y mejora la base para la garantía de calidad, la documentación y la optimización continua del proceso.