在半导体晶圆制造过程中，清洗、蚀刻等湿法工序需要使用不同类型的化学药液。药液浓度是否处于工艺要求范围内，关系到生产过程的稳定性，因此浓度检测一直是现场药液管理中的重要环节。

目前，生产现场常见的浓度管理方式包括人工取样检测和在线浓度监测。两种方式各有特点，适用场景也不大相同。

对于希望提高药液管理效率，或者正在规划浓度监测设备更新的企业来说，了解两种检测方式的区别，有助于选择更合适的监测方案。

一、人工取样检测是怎样进行的？

人工取样检测通常需要工作人员从指定位置取得药液样品，再通过实验室分析仪器或其他检测方法获取浓度数据。

这种方式在许多生产现场仍然十分常见，尤其适用于需要进行实验室分析、检测项目较多或需要对测量结果进行进一步验证的场景。

人工取样检测的主要特点包括：

• 可以根据实际需要安排检测项目；

• 适合开展实验室分析和检测结果比对；

• 不需要在每个检测位置都安装在线仪表；

• 检测结果需要经过取样和分析等环节才能获得。

不过，人工取样也存在一定限制。

首先，检测结果通常反映的是取样时刻的药液状态，不能直接代表两个检测时间点之间的全部浓度变化。

其次，如果生产现场需要频繁检测，就需要安排相应的取样、送检和分析工作。对于连续运行的生产线而言，检测频率和人员安排也需要纳入日常管理。

二、在线浓度监测有什么不同？

在线浓度监测是将浓度测量设备配置在生产系统的相应位置，对流经测量单元的药液进行连续或周期性测量。

与人工取样相比，在线浓度计能够持续提供测量数据，帮助现场人员了解药液浓度的变化趋势。

例如，在半导体湿法清洗工序中，如果生产线需要关注药液浓度的变化情况，可以根据工艺要求设置相应的在线监测点。

在线浓度监测的主要特点包括：

1. 减少对人工取样频率的依赖

在线仪表可以按照设备设定的测量方式持续获取数据，减少部分常规浓度检测对人工取样的依赖。

2. 更容易掌握浓度变化趋势

人工取样通常得到的是某个时间点的检测结果，而在线浓度监测能够提供连续的测量数据，便于观察药液状态随时间发生的变化。

3. 为生产管理提供数据参考

如果在线浓度计与现场控制系统连接，测量数据可以根据实际配置用于显示、记录或报警管理，为工艺人员判断药液状态提供参考。

需要注意的是，在线浓度计并不意味着可以取消人工取样和实验室分析。实际生产中，两种方式可以根据工艺要求配合使用。

三、半导体哪些工序会关注药液浓度？

半导体制造涉及多种湿法工艺，不同药液承担着不同的工艺任务，因此浓度管理要求也存在差异。

例如：

SC1（APM）

SC1 通常由氨水、双氧水组成，常用于晶圆清洗工艺。生产过程中需要结合具体配方和工艺条件关注相关成分的浓度变化。

SC2（HPM）

SC2 通常由盐酸、双氧水组成，常用于半导体清洗工艺中的金属离子去除等处理环节。

SPM

SPM 通常由硫酸和双氧水组成，常用于晶圆表面的有机物去除等处理工序。

对于这些药液，不能仅凭药液名称判断浓度计是否适用。不同配方、目标测量成分和浓度范围，都可能影响测量方案的选择。

因此，在考虑引入在线浓度计之前，首先需要明确现场希望监测的具体成分，以及实际工艺条件。

四、什么情况下值得考虑增加在线浓度监测？

并不是所有检测环节都必须安装在线浓度计。是否需要增加设备，应结合生产管理需求进行判断。

以下几种情况，可以考虑评估在线监测方案：

1. 人工取样检测频率较高

如果某个工序需要频繁取样，企业可以评估是否有必要增加在线监测设备，以便更及时地掌握浓度变化。

2. 希望了解检测间隔内的浓度变化

如果生产现场不仅需要知道某一时刻的检测结果，还希望观察药液在生产过程中的变化趋势，在线监测可能更适合这一需求。

3. 现有浓度计需要更新

如果原有在线浓度计使用时间较长，或者企业正在重新评估设备维护和后续备件管理，可以考虑对现有设备进行更新评估。

4. 生产线新增药液监测需求

当工艺调整或生产线扩展后，原有监测点可能无法满足新的管理要求。此时可以根据实际需要增加浓度监测位置。

五、KURABO ChemicAlyzer Pro2+ 在线浓度计

针对液体成分浓度的在线测量需求，KURABO 提供 ChemicAlyzer 系列浓度计。

其中，ChemicAlyzer Pro2+（KIS-P 系列）采用近红外透射分光测量方式，属于在线标准型浓度计。KURABO 资料将其应用定位包括既有设备替换和现有设备加装。

对于半导体生产企业，如果正在考虑增加药液在线浓度监测点，或者希望更新现有浓度计，可以将 Pro2+ 纳入候选设备进行评估。

在具体选型时，需要确认以下信息：

• 现场使用的药液名称及具体组成；

• 需要监测的目标成分；

• 实际使用浓度范围；

• 药液温度及现场工艺条件；

• 设备安装位置和管路条件；

• 是否需要接入 PLC 或上位控制系统；

• 原有浓度计的品牌和具体型号（如属于替换项目）。

对于 SC1、SC2、SPM 等半导体药液，也需要根据具体配方和测量条件确认设备适用性，不能仅凭药液名称直接判断。

六、人工取样与在线监测，应该如何选择？

人工取样检测和在线浓度监测并不是互相排斥的关系。

如果生产现场检测频率不高，且主要依靠实验室分析满足管理要求，人工取样可能已经足够。

如果生产过程需要持续掌握药液浓度变化，或者希望减少部分常规取样工作，那么在线浓度计就具有进一步评估的价值。

对于已经安装在线浓度计的生产线，还可以根据设备运行状态和生产需求，考虑现有仪表更新或新增监测点。

关键不是简单地判断哪种方式更好，而是结合实际工艺，选择能够满足生产管理要求的检测方案。

七、上海岩濑：KURABO 浓度计产品咨询

上海岩濑国际贸易有限公司面向半导体相关企业提供 KURABO 浓度计产品咨询与选型沟通。

针对半导体药液在线浓度监测、现有浓度计更新以及新增监测点等需求，可以结合现场药液组成、目标测量成分、浓度范围和安装条件，对 KURABO ChemicAlyzer Pro2+ 进行适用性评估。

如果企业正在寻找半导体在线浓度计，或者希望了解 KURABO Pro2+ 是否适合现有生产线，欢迎联系上海岩濑国际贸易有限公司进行进一步沟通。

上海岩濑国际贸易有限公司

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