半导体制造—厂务

领域：电子/电器/半导体    资料类型：课件讲义   

半导体制造—厂务

半导体制造的良率和生产稳定性依赖于厂务系统（Facility System）的精准控制。厂务系统是保障制程环境洁净度、稳定供能和高纯度介质供应的关键基础设施。对制程环境参数的任何偏离都可能影响晶圆成品和生产效率。

梅特勒托利多的高精度衡器与精密分析仪器，作为厂务系统的核心传感与计量工具，为实现制程窗口的稳定控制提供可靠且关键的数据支持。

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更多详细解决方案

ALT: 半导体厂务

梅特勒托利多通过提供高精度、高稳定性的测量解决方案，帮助您的厂务系统降低运行中的不确定性，实现超精确的物料管理、实时环境监测和严格的合规控制，助力半导体制造的稳定与高效运行。

高纯介质供应与资源回收

§ 超纯水（UPW）系统：通过对电阻率、TOC、溶解氧、硅、浊度、余氯和pH等参数的高精度监测，协助控制清洗用水中的痕量离子和颗粒物，保障关键湿法工艺的稳定进行。

§ 废水处理系统、回收水系统、资源回收系统：监测电导率、pH值、溶解氧、浊度等参数，支持复杂混合废液的精准分流和预处理，助力提升水循环利用率，并确保环境保护合规性。

中央供应与配液系统

§ 化学品供给（CDS）/特气供给：供高精度称重和浓度监测方案，以确保刻蚀、沉积、清洗等工艺所需的高纯度化学品和特殊气体的在线浓度和配比（Dosing）处于稳定状态，支持工艺参数的复现性。

§ CMP 抛光液配液供给(SDS)：支持对研磨液（Slurry）的称重配制以及pH/电导率的精确监测，助力化学机械抛光（CMP）工艺可靠性，从而提升晶圆表面平坦化效果。

动力与环境安全（EHS）

§ 废气处理与风险预防：支持实时浓度监测（如氧气、特殊气体的痕量泄漏），辅助验证废气处理设备的高效运行，同时精确识别和预防潜在的安全与环境风险。

厂务超纯水系统（UPW）

在半导体生产中，需要大量和高标准的超纯水，用于清洗、刻蚀等湿法制程。随着工艺节点的推进，在更先进的晶圆制造中，晶圆对污染物更加敏感，超纯水中的杂质对良率损失的影响变得更大。此外，在高纯半导体材料的生产过程中，为了避免金属离子和颗粒等污染，也需要使用和集成电路晶圆生产标准相同的超纯水。

梅特勒托利多Thornton品牌自1964年起，就致力于集成电路超纯水的电阻率监测，并持续创新，与半导体的发展共同进步。

厂务回收水系统

面对大量的废水与化学品，如何回收利用与处理是半导体生产企业的一大课题，回收利用水资源不仅为企业降低用水成本，也促进了行业的可持续运营，更是一种社会责任。

ALT: 半导体行业水回收白皮书

厂务资源回收

l 光伏硅粉回收应用

大循环系统用于光伏硅片切割后的废水处理，是光伏切片车间辅助生产中一个非常重要的环节。

废水中含有大量硅粉，可通过压滤机分离水中的固废料，减轻污水处理的压力，降低总体运营成本。梅特勒托利多为切割液回收系统提供经济、高效的在线监测解决方案：

§ 低浊度分析仪 适用于判断废水中硅粉含量，响应快，不易堵塞，可以作为系统阀门的开关量

§ EasySense系列pH&电导率传感器 安装集成简单，运行稳定

此外， 梅特勒托利多浓度计助力化学品回收环节

厂务废气处理

在半导体薄膜工艺、离子注入等工艺中会产生大量废气，废气处理系统用于降低无尘室内排气、排风系统的风险，对于避免安全事故时间、职业危害问题、环保危害风险具有非常重要的作用。常用的废气处理设备有吸收法、燃烧法、电加热、等离子法等几种类型，单独或组合使用处理不同工艺尾气。

梅特勒托利多耐氢氟酸（HF）的pH传感器可以用于吸收法处理含氢氟酸废气的洗涤塔、尾气处理设备（LSR）, 可以耐受氢氟酸，并且具有ISM智能传感器管理功能，提供动态预测pH使用寿命（精确到天），并且可以为系统提供寿命预测数据。

TDL（可调谐二极管激光气体分析仪）：可用于CVD（化学气相沉积）工艺后废气中的氧气监测，避免爆炸风险。适用于2-4英寸小管径，原位安装，蓝宝石界面耐腐蚀，可测低至0.1%的氧气水平，激光原理，无交叉灵敏度，不受环境参数影响。

ALT: 耐氢氟酸（HF）的pH传感器

厂务化学品供给系统

l 抛光液配液供给(SDS-Slurry Delivery System)

在晶圆制造中，化学机械研磨（Chemical Mechanical Planarization，简称 CMP）是一项关键工艺。该工艺通过将晶圆固定于设备平台并面朝下压在旋转的抛光垫上，同时注入抛光液，实现对晶圆表面的高精度平坦化处理。其中，抛光液与抛光垫是 CMP 技术的核心耗材。

抛光液的配方通常属于厂商机密，一般由腐蚀性成分、分散剂、pH 调节剂及纳米级磨料组成。在研磨过程中，腐蚀性成分用于选择性软化晶圆表面材料，而磨料则提供机械去除作用。为确保高效研磨与优异的选择比，抛光液的 pH 值、密度及各组分浓度需经过精密调控。

在大型晶圆代工厂中，抛光液需根据具体产品和工艺节点定制配比，并通过中央供给系统输送至 CMP 设备。对于先进制程（如 7nm 及以下），非接触式称重计量法已逐渐取代传统的容积法与液位法，成为主流配比方式。梅特勒托利多自动化高精度称重解决方案可实现 ±0.5 g 的调配精度，满足先进制程对配比一致性的严苛要求。

为保障 CMP 工艺稳定性，抛光液的 pH 值、电导率与密度需实时监测。梅特勒托利多 InPro® 4260i 系列 pH 传感器专为含研磨颗粒和强腐蚀性化学品的抛光液环境设计，具备优异的耐久性、健康自诊断功能及使用寿命预测能力（以天为单位）。同时，其感应式电导率传感器采用全 PFA 包覆结构，实现非接触测量，有效避免金属离子污染，耐受强酸强碱，确保长期运行的可靠性与工艺一致性。

ALT: SDS-IND

l 半导体厂务化学品供给系统（CDS-Chemical Delivery System）

在晶圆制造与平板显示器（FPD）生产中，湿法蚀刻、清洗等关键工艺高度依赖高纯度化学品（如 HF、KOH、TMAH）的精确稀释与稳定供给。化学品中央供给系统（Chemical Delivery System, CDS）通过集中稀释、配比与分配，为多台设备同步提供符合工艺规格的化学品，保障生产的一致性与稳定性。

Ø CDS 的核心优势

§ 工艺一致性：统一配比与实时监控，确保跨产线、跨机台的化学品参数高度一致

§ 安全性提升：全封闭输送显著降低人员接触高腐蚀性化学品的风险

§ 成本优化：集中管理实现按需配制，减少浪费与库存压力

§ 污染控制：密封管路与防腐设计有效防止金属离子及颗粒污染

Ø 梅特勒托利多在 CDS 中的关键应用

高精度浓度监测：
InPro® 感应式电导率传感器采用全 PFA 包覆结构，实现非接触测量，耐强酸强碱腐蚀，杜绝金属离子析出，确保长期稳定运行。

智能称重模块：

§ 高精度 & 快速响应：支持 ±0.1 g 级精度与高速重复称重，提升配液效率

§ 灵活集成：紧凑模块化设计，节省空间；电子单元支持独立安装，兼容多种通信协议，即插即用，大幅缩短部署与维护时间

通过梅特勒托利多的浓度监测与智能称重解决方案，CDS 可实现化学品的高精度配比、可靠输送与全流程可控，助力客户降低工艺风险、提升良率，并满足先进制程对参数严苛性的要求。