HORIBA堀场PH计在半导体制造设备中主要应用于纯水及废水处理环节的pH监测与控制,通过高精度测量与稳定性能保障工艺水质符合生产要求,同时其模块化设计和耐用性可适应半导体行业对设备可靠性和环境适应性的严苛标准。以下是具体应用场景及优势分析:
一、核心应用场景
1、纯水制备与循环系统 半导体制造需使用超纯水(电阻率≥18 MΩ·cm),水中pH值直接影响离子交换树脂的再生效率和反渗透膜的寿命。HORIBA PH计(如HP-480型)可实时监测纯水pH,防止因酸碱度异常导致设备腐蚀或产品污半导体制造设备染。
2、废水处理与排放控制
半导体废水含氟化物、重金属及有机溶剂,需通过中和反应调节pH至合规范围(通常6-9)后再排放。HORIBA PH计可集成于废水处理系统,通过自动加药控制实现精准中和,避免因pH波动导致处理不干净或二次污染。
3、化学机械抛光(CMP)工艺 CMP浆料需严格控pH以维持抛光液稳定性。HORIBA笔式PH计(如PH-11/22型)可快速检测浆料pH,确保抛光速率均匀性和晶圆表面平整度。
二、技术优势与行业适配性
1、高精度与稳定性:量程覆盖0-14pH,分辨率达0.01 pH,满足半导体工艺对微量杂质敏感的需求。
2、温度补偿功能:支持500Ω、6.8kΩ等多类型补偿元件,可消除温度对测量结果的干扰(如纯水系统温度波动±1℃时,pH测量误差小于等于0.02)。
3、抗干扰与耐用性:
● 无铅玻璃电极:采用环保材料,减少重金属析出风险,符合半导体行业对设备清洁度的要求。
● IP65防护等级(如HP-480型面板安装设计):防尘防水,适应洁净室环境。
4、模块化与易维护性
● 多电极兼容性:支持平面电极、针式电极等不同类型,可匹配半导体行业多样本特性(如微量液体、高粘度浆料)。
● 自动故障诊断:HP-480型可检测电极不对称电位、灵敏度异常,并显示错误代码,缩短停机时间。
三、典型应用案例
1、某12英寸晶圆厂应用: 部署HORIBA HP-480 PH计监测超纯水系统,实现pH控制精度±0.05 pH,使反渗透膜更换周期延长30%,降低企业运行成本。
2、CMP浆料检测: 使用PH-11笔式PH计测量0.1mL样品,3秒内完成读数,较传统烧杯法效率提升80%,且测量重复性≤0.03 pH。
四、为何选择HORIBA堀场?
1、微量样品测量能力 HORIBA笔式PH计(如PH11)仅需一滴样品即可完成测量,适用于半导体制造中昂贵或稀缺化学品的检测,减少浪费并降低成本。
2、防尘防水设计 LAQUAtwin系列PH计达到IP67防护等级,可适应半导体洁净室环境,避免灰尘或液体侵入导致设备故障。
3、一站式解决方案
HORIBA不仅提供PH计,还整合了光谱椭圆仪、拉曼光谱仪等半导体分析仪器,形成从材料表征到工艺监控的完整解决方案。例如,其椭圆偏振光谱仪可非破坏性测量薄膜厚度和光学常数,与PH计数据结合,优化沉积或蚀刻工艺参数。
在半导体制造领域,超纯水是芯片生产的"血液",其纯度直接影响晶圆良率与器件性能。而水质酸碱度(pH值)作为核心参数之一,对化学机械抛光(CMP)、湿法清洗、光刻胶剥离等关键工艺的稳定性至关重要。HORIBA堀场凭借70余年精密测量技术积累,为半导体行业量身打造了全场景pH监测解决方案,以纳米级精度守护每一滴工艺用水的纯净。
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