HORIBA堀场低浓度型HF/HCl浓度监测仪技术解析

在半导体制造过程中，精确控制化学药液的浓度对产品质量至关重要，而HORIBA的HF-960M系列正是为此而生的精密监测解决方案。

在半导体清洁工艺中，随着设备的小型化发展，RCA清洁过程中化学药液的低浓度控制需求日益增长。HORIBA低浓度型HF/HCl浓度监测仪应运而生，它采用具有出色耐腐蚀性的传感器，能够对低浓度的氯化氢和氨气进行高精度、高速测量，成为单槽清洗和晶圆清洗过程的理想选择。

01 产品概述与设计理念

HORIBA HF-960M低浓度型HF/HCl/NH₃浓度计是专为半导体行业湿法工艺控制设计的精密监测设备。该仪器采用无铅焊料将芯片嵌入印刷电路板，符合环保RoHS标准，体现了HORIBA在精密仪器制造与环境保护方面的双重承诺。

在半导体清洗过程中，化学药液的浓度控制直接关系到清洗效果和产品良率。HF-960M通过其独特的传感器技术和精密的测量系统，实现了对HF、HCl和NH₃三种化学物质的低浓度精确监测，测量范围分别达到HF：0-5000 ppm、HCl：0-5000 ppm、NH₃：0-10000 ppm。

该设备采用面板安装式设计，结构紧凑，外部尺寸仅为96（宽）x 96（高）x 115（深）mm，重量约550克，非常适合在空间受限的半导体设备中集成使用。

02 核心技术特点

HF-960M浓度监测仪融合了多项创新技术，确保在苛刻的工业环境下仍能保持性能。

多参数测量能力是HF-960M的突出特点。该设备可同时提供HF浓度、HCl浓度、NH₃浓度、电导率和温度五种测量模式，用户无需购买多台设备即可满足多种监测需求。

在测量性能方面，HF-960M实现了±25ppm的高再现性，显示分辨率达到5000ppm（相当于0.5%），能够满足半导体制造中对低浓度化学药液的精确控制要求。

设备的模拟输出功能极为灵活，可以在浓度测量范围内任意设置模拟输出范围，为用户提供更精细的浓度值输出。同时，仪器提供7个输出点和3通道传输输出，便于与各种控制系统集成。

浓度转换功能通过输入化学浓度与电导率和温度特性之间的关系，实现精确的浓度换算，特别适用于低浓度化学溶液的稀释控制。

03 测量原理与传感器技术

HF-960M采用的FS-10F系列流通式传感器具有的耐腐蚀性能，能够在高腐蚀性化学环境中长期稳定工作。

传感器基于电导率测量原理，通过测量溶液的电导率变化来推算化学物质的浓度。电导率测量范围为0-50.0 mS/cm，配合高精度的温度补偿算法，确保在各种工况下都能获得准确的浓度数据。

对于HF、HCl和NH₃浓度的测量，设备根据各自的温度特性数据，通过温度补偿技术实现精确测量。这种补偿机制有效消除了环境温度波动对测量结果的影响，保证了数据的可靠性和重复性。

与传统的光学测量方法相比，HORIBA采用的这种电化学测量技术更适合在半导体制造过程中的复杂化学环境下进行长期稳定监测，且维护需求更低。

04 应用领域与解决方案

HF-960M主要应用于半导体制造业的湿法工艺控制，特别擅长解决现代半导体生产中的精密清洗挑战。

在单晶圆清洗过程中，化学药液的浓度控制至关重要。HF-960M可实时监测清洗液中HF、HCl的浓度变化，确保每一片晶圆都能在最佳工艺条件下进行清洗，从而提高产品良率和一致性。

对于RCA标准清洗工艺，HF-960M能够精确监控SC-1（NH₄OH/H₂O₂/H₂O）、SC-2（HCl/H₂O₂/H₂O）等清洗液中的化学浓度，确保清洗效果的同时减少化学品的消耗。

除了半导体制造业，该设备还可应用于平板显示（FPD）制造、太阳能电池生产以及其他需要精确控制低浓度HF、HCl或NH₃的精密化工业领域。

05 产品规格与性能参数

HF-960M在各项性能指标上都表现出色，以下为其主要技术参数：

设备的工作环境要求为周围温度-5～45℃，相对湿度20～85％（无凝露），保存温度范围为-25～65℃，适应大多数工业环境的要求。

06 系统集成与输出功能

HF-960M设计了丰富的输出功能，便于与现代工业自动化系统无缝集成。

设备提供4-20mA DC模拟输出，可在浓度测量范围的0-200%内自由设定，使用户能够根据实际需要优化输出信号的解析度。

7个触点输出点不仅可以输出各浓度的上下限，还能输出浓度异常和异常样品测定等多种信号，为系统提供全面的状态监测信息。

3通道传输输出使设备能够同时输出浓度、电导率和温度数据，满足多参数同步监控的需求。

此外，设备支持浓度转换功能，通过内置的算法将电导率和温度数据转换为特定化学品的浓度值，大大简化了系统配置和数据处理流程。

07 操作与维护特点

HF-960M在设计上充分考虑了用户的使用便利性和维护需求，具有多项人性化特点。

设备的面板安装结构和IP65防护等级使其能够直接安装在清洁设备的控制面板上，既节省空间又便于观察和操作。

简洁的用户界面和直观的操作流程降低了操作人员的培训成本，即使是非专业人员也能快速掌握设备的使用方法。

在维护方面，传感器采用的耐腐蚀材料和模块化设计延长了设备的使用寿命，同时减少了维护频率和备件成本。

自诊断功能可以实时监测设备状态，及时发现潜在问题，提醒用户进行预防性维护，避免因设备故障导致的生产中断。

08 技术优势与市场竞争力

与其他品牌的浓度监测仪相比，HORIBA HF-960M具有多方面的技术优势。

高精度与高重复性使HF-960M在低浓度测量领域表现，±25ppm的重复性指标在同类产品中处于水平。

多参数集成测量能力减少了用户需要采购的设备数量，简化了系统结构，降低了总体拥有成本。

耐腐蚀性能确保了设备在苛刻的化学环境中仍能保持长期稳定性，减少了因设备故障导致的生产停顿风险。

灵活的输出配置使设备能够适应各种自动化系统的接口要求，提供了出色的系统集成灵活性。

紧凑的结构设计使其特别适合在空间受限的半导体设备中集成使用，这一点在设备小型化趋势日益明显的半导体行业中尤为重要。

HORIBA HF-960M低浓度型HF/HCl浓度监测仪凭借其精密测量技术、稳定性能和广泛的应用适应性，已成为半导体制造和精密化工行业中的过程控制工具。

随着半导体技术不断向更小制程、更高集成度发展，对工艺化学品的精确控制要求将愈加严格，HORIBA将继续通过其技术优势和创新精神，为产业提供更先进、更可靠的监测解决方案，为科技进步保驾护航。