In der Halbleiterfertigung entscheiden zuverlässige, kontrollierte Nassprozesse über die Ausbeute, Qualität und Reproduzierbarkeit. Gerade bei Prozessschritten wie SC1, SC2 oder BOE (Buffered Oxide Etch) müssen chemische Konzentrationen präzise eingehalten werden, weil schon kleine Abweichungen Reinigungs- und Ätzergebnisse negativ beeinflussen können. Mit einem neuen, speziell für den Halbleiterbereich vorgesehenen Sensor, bringt SensoTech nun eine Ultraschalllösung auf den Markt, mit der sich diese Konzentrationen direkt inline und in Echtzeit überwachen lassen.
Im Fokus stehen klassische und modifizierte SC1- und SC2-Chemien in der Waferfertigung, konkret NH₄OH / H₂O₂ / H₂O beziehungsweise HCl / H₂O₂ / H₂O, nicht nur in Standardansätzen, sondern auch in prozessspezifischen Verdünnungen, Konzentrationsfenstern und angepassten Rezepturen, z. B. mit TMAH. Gleiches gilt für BOE (beziehungsweise BHF) auf Basis von HF und NH₄F, bei denen bereits kleinere Abweichungen die Ätzrate, Selektivität und Prozessstabilität beeinflussen können. Genau für diese chemisch sensiblen Nassprozesse wurde der neue Sensor ausgelegt.
Die Zielgruppe sind vor allem Halbleiterhersteller, Betreiber von Wet Benches und Nassprozessanlagen sowie Prozess-, Equipment-, Integrations- und Qualitätsingenieure, die chemische Prozessstabilität im Reinraum sicherstellen müssen. Ihr Alltag ist geprägt von engen Prozessfenstern, hohem Qualitätsdruck, begrenztem Platz im Cleanroom und dem Bedarf, chemische Zusammensetzungen möglichst ohne zusätzliche Probenahme oder manuelles Handling zu überwachen. Zwar existieren für diese Aufgaben bereits Inline-Analyselösungen, sie basieren jedoch häufig auf aufwändigeren Messverfahren und sind entsprechend anspruchsvoll in Integration und Betrieb. Genau hier setzt der neue Sensor an: Statt auf zeitversetzte Laboranalysen oder komplexe Analytik zu setzen, stehen Informationen zur jeweiligen Konzentration unmittelbar im Prozess zur Verfügung.
Das System bündelt die verfügbaren Messsignale, kompensiert Temperatureinflüsse und berechnet daraus in Echtzeit die relevante Konzentrationsinformation. So entsteht eine flexible Messarchitektur für unterschiedliche Nassprozesse, die die Integration nicht verkompliziert. Das System ist vollständig wartungsfrei, benötigt keine Verbrauchsmaterialien und lässt sich über gängige Schnittstellen in bestehende Automatisierungsumgebungen einbinden.
Besonders relevant ist die Lösung dort, wo stabile Chemiekonzentrationen direkt über Prozessqualität und Anlagenverfügbarkeit entscheiden: In SC1- und SC2-Bädern unterstützt sie die zuverlässige Einhaltung vorgegebener Rezepturen, in BOE-Prozessen die präzise Führung eines besonders sensitiven Ätzmediums. Die kontinuierliche Konzentrationsüberwachung liefert eine belastbare Datengrundlage, um Prozessabweichungen früh zu erkennen, Badstandzeiten gezielter zu bewerten sowie Wartung und Chemikalienmanagement besser am tatsächlichen Prozesszustand auszurichten.
Für Betreiber von Nassprozessanlagen bedeutet das mehr Sicherheit in der täglichen Prozessführung: Konzentrationsverläufe werden transparent, Prozessfenster stabiler eingehalten und Veränderungen im Badzustand früher bewertet. Das unterstützt eine reproduzierbare Anlagenfahrweise, reduziert unnötig konservative Badwechsel und verbessert Qualitätssicherung, Dokumentation und laufende Prozessoptimierung.
