半导体湿法清洗设备用到什么传感器

在当今蓬勃发展的半导体产业中，湿法清洗工艺作为芯片制造的关键环节，其重要性不言而喻。随着半导体器件不断向更高精度、更小尺寸迈进，对清洗设备的性能要求也日益严苛。而传感器作为清洗设备的“神经末梢”，更是直接影响着清洗效果与生产效率。了解半导体湿法清洗设备中各类传感器的应用，不仅能让我们深入洞察清洗工艺的核心奥秘，还能为进一步优化设备性能、提升芯片良品率提供关键支撑。

半导体湿法清洗设备中常用的传感器包括以下几类：

️液位传感器

️电容式液位传感器：利用电容原理检测液位变化，可非接触式穿透塑料或玻璃容器壁（如聚四氟乙烯、聚丙烯等），感应清洗槽内液体高度。适用于腐蚀性化学液的液位监测，如强酸、强碱溶液，且不受液体颜色、浊度影响，响应速度快，精度高，可检测高低位液位异常并触发报警。例如伊玛的M30电容接近开关CB0006，可穿透10mm厚容器壁，替代传统投入式差压液位计，降低成本并避免腐蚀问题。

️超声波液位传感器：通过发射和接收超声波信号，计算液位高度。适合非接触式测量，可应对复杂液体环境（如含气泡、杂质的清洗液），但需考虑超声波传播受蒸汽、障碍物等干扰的可能，常用于需要实时连续监测液位的场景。

️温度传感器

️热电偶：基于热电效应，将温度变化转化为电信号。其测量范围广（-200℃~1300℃），响应速度快，适用于高温清洗工艺（如硫酸-过氧化氢混合液加热至100℃以上）的温度监测。例如在SPM（硫酸/过氧化氢）清洗中，热电偶可实时监控温度，防止过热导致液体挥发或损伤晶圆。

️铂电阻（PT100/PT1000）：利用铂金属电阻随温度变化的特性，精度较高（±0.1℃~±0.5℃），稳定性好，适用于对温度控制要求严格的工艺，如RCA清洗中精确维持SC1（NH₄OH/H₂O₂/H₂O）或SC2（HCL/H₂O₂/H₂O）溶液的温度。

️流量传感器

️质量流量计：通过测量流体质量流量来控制化学液的供给速度，确保清洗液配比和喷射力度精准。例如在喷淋式清洗设备中，质量流量计可实时监测HF或DI水的流速，避免因流量波动导致蚀刻不均匀。

️电磁流量计：适用于导电液体（如酸性、碱性清洗液）的流量检测，通过法拉第电磁感应定律工作，具有无堵塞、低维护特点，常用于大流量化学液输送系统的监控。

️压力传感器

️隔膜式压力传感器：用于监测清洗槽内压力，尤其在高压喷淋或超声清洗系统中，确保压力稳定以防止液体泄漏或设备损坏。例如在旋转喷淋清洗中，压力传感器可检测喷口处压力，保证化学液均匀覆盖晶圆表面。

️差压传感器：通过测量两点间的压力差，间接反映液位或过滤器堵塞情况。例如在循环过滤系统中，差压传感器可检测过滤器前后压力差，提示何时更换滤芯。

️其他传感器

️pH传感器：实时监测清洗液的酸碱度，确保化学配方准确（如SC1溶液pH需控制在特定范围）。例如在氢氟酸清洗中，pH传感器可检测DI水冲洗后的残留酸碱度，避免腐蚀晶圆。

️浊度传感器：通过光学原理检测清洗液中颗粒浓度，判断是否需要更换或过滤液体。例如在去除硅片表面颗粒物后，浊度传感器可验证清洗效果是否达标。

这些传感器在半导体湿法清洗设备中各司其职，从液位、温度到流量、压力以及其他关键参数的精准监测，为半导体清洗工艺的高效、稳定与可靠提供了坚实保障。随着技术的不断进步，这些传感器也将持续优化升级，助力半导体产业迈向更高的质量与产能巅峰。