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Faseroptische Sonde Automatisierte Überwachung von Ätzbad-Medien in Echtzeit

Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Wafer durchlaufen bei ihrer Herstellung eine Vielzahl chemischer Prozesse. Hierbei kommen teilweise ätzende und für den Menschen gefährliche Stoffe wie Flusssäure, Salpetersäure, Salzsäure, Wasserstoffperoxid und viele andere zum Einsatz. Diese Stoffe werden u.a. für spezielle Reinigungsschritte in Ätzbädern benötigt. Um die hohen Qualitätsanforderungen, zum Beispiel bei der Solarzellenherstellung, zu erfüllen müssen die Bäder möglichst stabil gehalten werden.

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Die PTFE-Sonde zur Online-Prozesskontrolle macht eine aufwändige Probennahme überflüssig. (Bild: Hellma)
Die PTFE-Sonde zur Online-Prozesskontrolle macht eine aufwändige Probennahme überflüssig. (Bild: Hellma)

Hierzu ist eine kontinuierliche Kontrolle der Badzusammensetzung und bei Bedarf eine Korrektur dieser Zusammensetzung notwendig. Diese Überprüfung erfolgte bisher durch manuelle Probennahme und einer anschließenden spektroskopischen Analyse.

Mithilfe einer neuen faseroptsichen Sonde von Hellma Analytics lässt sich nun die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe automatisch und in Echtzeit messen. Eine aufwändige Probennahme wird somit überflüssig. Neben dem Zeitgewinn erhöht sich dadurch auch maßgeblich die Prozesssicherheit, da Anwender nicht mehr durch ätzende Flüssigkeiten gefährdet werden und der Herstellungsprozess auf einer stabil hohen Qualität abläuft. Weiterer Vorteil ist die exakte Schichtdicke, die reproduzierbare Messergebnisse garantiert, heißt es vom Hersteller. Häufiges Rekalibrieren entfällt dadurch.

Die Sonde ist via Lichtleiter mit einem Spektralfotometer verbunden. So kann in Echtzeit die Konzentration der Medien gefahrlos geprüft und bei Bedarf schnell korrigiert werden. Die besonderen Einsatzbedingungen in aggressiven Medien stellen hohe Anforderungen an das Sondenmaterial. Durch den Einsatz von Teflon (PTFE) als Material für das Sondenrohr und Saphir für die optischen Komponenten wird die Beständigkeit jederzeit gewährleistet. Diese Lösung ist besonders interessant für Hersteller oder Verwender von Ätzbädern. Aber auch andere Hersteller, die Prozessanalysentechnik betreiben können davon profitieren.

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