优质的半导体产品需要通过良好的监测仪表提高设备性能

在之前的一篇文章中，我们讨论了半导体制造工艺的测量解决方案。在此篇博客中，我们将介绍维萨拉湿度和压力传感器系列，这些传感器可保障半导体生产机器制造商实现准确测量。

在半导体制造过程中，温度、曝光时间、化学浓度、材料质量或污染等条件的细微变化，可能损毁整个硅片，甚至整个批次。因此，必须从源头消灭这些变化，以确保工艺流程稳定且易于复制，而用于调整多种工艺参数的测量结果是实现这一目标的关键。硅晶圆制造工艺中较重要的步骤包含化学清洗、光刻、晶圆涂胶显影、扩晶和切割、晶圆侦测和测试，以及封装和运输到电子制造商。

维萨拉可为半导体设备供应商提供以下测量解决方案。

化学清洗

晶圆清洗工艺的目的是在不改变或损坏晶圆表面或基板的情况下去除化学和颗粒杂质。由于大多数清洗技术都使用化学品，因此测量传感器必须具备耐受性。

维萨拉湿度传感器具有化学物质清除功能，可通过定期加热传感器元件来蒸发溶剂蒸汽等化学污染物，帮助传感器在富含化学物质的环境中免于受损。传感器本身有机械保护，因此具备耐腐蚀特性，部分仪表还配备加热元件，可以在提供实时露点计算的同时保持探头干燥。如果再安装一个传感器用于测量实际温度，则可以根据露点和工艺温度轻松、合理地计算相对湿度。而且，大多数维萨拉仪表都能够自动执行此操作。

蚀刻

完成化学清洗工艺之后，在晶圆表面蚀刻出微结构，并添加杂质以形成半导体结构并氧化不同的绝缘层。经过这些步骤，晶圆上会出现几个电子结构的重叠层，最终变成复杂的微处理器芯片等产品。

可穿戴设备等现代产品越来越需要更小、更轻的元件，因此在使用光学设备的蚀刻过程中需要更精确的控制。为了生产纳米级结构，曝光必须准确，因为即使环境压力、相对湿度和温度有细微变化也会改变镜头的光学行为。因此，必须根据这些测量结果实时调整镜头。

以下参数对于提高光刻机在硅晶圆上打印图案的质量至关重要：湿度、温度和环境压力。同时，涂胶显影机还需要测量设备干燥过程中的水分。

维萨拉 Indigo520 搭配 Indigo 兼容智能探头可用作单独的湿度仪表，Indigo520 数据处理单元可连接多个探头，还提供测量绝对压力的可选功能。

晶圆切割

当半导体结构准备好时，就应该将晶圆分割为单个芯片。有多种晶圆切割工艺技术，例如使用激光。该工艺的一个重要步骤是在晶圆加工胶带或切割胶带剥离时通过测量露点温度来控制露水的形成。半导体元件也会在不同的温度条件下进行测试，确保它们符合要求的产品规范，适用于不同级别的应用，包括消费、工业、汽车、军事和航空航天。

通常，测试会覆盖从 –40°C 甚至更低温度起始的整个温度范围。当测试完成且温度再次升高时，晶圆上可能会出现冷凝，从而损坏敏感电路。

OEM 集成

维萨拉提供高效的解决方案，通过简单的 OEM 集成来监测机器内部的露点和霜点，确保这些机器可以用于测试通过切割从晶圆上分离出来的单个芯片。小探头可以集成在试验箱内，根据要求提供实时数据。DMT143 是一款通用变送器，能够覆盖从 –70°C 到 60°C 的广泛测量范围；DMT152 是一款特殊变送器，针对温度在 –80°C 和 –20°C 之间的超干燥条件进行了优化。

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