明治方案 | 高精度智能传感方案，赋能半导体刻蚀设备高效稳定运行

如果把芯片比作一幅平面雕刻作品，那么刻蚀机便是执行"原子削减术"的纳米雕刻刀，而硅片上下料设备则是实现"硅片交响乐"的精密指挥家。

在这场精度达到头发丝千分之一的制造革命中，每一个工艺节点都依赖着比人类神经更敏锐的感知系统——这正是明治传感深耕多年的技术战场。

本期小明就来和大家分享一下明治传感在刻蚀设备以及硅片上下料中的只能传感解决方案。

从实时监测静电卡盘气压的MQ系列压力传感器，到实现2μm镀层厚度检测的MLD33-L30N激光位移传感器；从10米超远距离对射的光电传感器阵列，到搭载AI算法的智能读码器系统，明治传感正在重新定义半导体制造的精度边界。

反应腔室与晶圆台温度检测

温度传感器 TTS-20300A

应用场景：

刻蚀速率和材料特性对温度敏感，因此需要温度传感器实时监测腔体温度，避免因过热导致材料变形或刻蚀速率不稳定

1.需要实时检测且快速反应，因为温度对材料影响很大

2.传感器不能直接接触晶圆，需采用非接触式测量

3.腐蚀环境，需要传感器防护性能较高

解决方案：

1、选用明治TTS系列温度传感器，非接触式红外测温

2、测量范围大，该系列最高可测800℃，这里可选用测量范围-20℃-300℃的，重复精度高，测量值±1%

3、模拟电流、电压可供选择；可实时输出数据，防止数值判断延迟

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静电卡盘气压监测

MQ-03DNH-485 数显型气压表

应用场景:

监测卡盘与晶圆间的氦气背压，确保散热和固定效果，需要实时检测

解决方案:

1、选用明治数显型气压表MQ系列，有高压型、低压型可供选择，这里选择高压型，-101.3~101.3kPa的检测范围，开关响应速度最快 1ms

2、最大耐压力500千帕

3、选择485通讯输出，可实时检测数据

4、数显型，调试简单快捷

5、自带安装钣金，安装便捷

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载体ID管理

智能读码器 RCD-AI100-S

应用场景:

通过将 FOUP 料盒上粘贴的通用条码标签在加载端上自动读取，可以简单地实现点对点精确管理，并且可以降低成本，算法强大，可同时读取多个条码。

解决方案:

1、选用智能读码器RCD-AI100-S系列

2、液态变焦镜头，最大读取速度60个/S；可以设置一个二维码或者一维码只读取一次记录防止多次读取造成误记录影响品质判定

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检测上端晶片有无

光纤传感器 PE1+PT-32-DQ

应用场景：

检测最上方晶片是否存在，以判断是否满料，在狭小的工位结构中，需要选择体积小巧的传感器以便于安装

解决方案：

1、选择纤细的光纤以便于安装，对射式原理使得检测的稳定性更佳

2、搭配PE1放大器，可进行16us的超高速检测

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化学品液位高度控制

液位传感器 CE30-26NO

应用场景：

当槽管内存在气泡时，使用光学传感器可能会造成误判，

解决方案：

1、 可选用明治专用于管道液位检测的电容式接近传感器CE系列，即使管道内产生气泡亦可稳定检测

2、不受液体的颜色和密度影响，非接触式的检测方式也让传感器不必担心化学品与传感器发生反应影响检测效果

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目标定位和距离测量

激光位移传感器 MLD25-100N

应用场景：

此工位上需要实时精确测量每一片晶片高度

解决方案：

明治的这款激光位移传感器有着65-135mm的大量程检测距离，满足实时监测晶片的任意位置

精度达到0.01mm，软件功能轻松示教，提高了调试的便捷性。

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设备振动监测

振动传感器 MJA394B-40

应用场景：

监测设备机械振动，避免因振动导致刻蚀图案偏移

解决方案：

1、选用明治振动传感器MJA系列，支持X、Y、Z轴多向测量，共振频率高，分辨率/阈值<1mg(max)@ 1Hz

2、485通讯输出，可实时检测振动情况

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安全门防护

安全门锁 AR3系列

应用场景：

检测距离12mm，需要确保安全门关闭到位，常开型。当安全门打开后，设备停机；当安全门正常关闭后给PLC一个完成信号，设备正常运作。

解决方案：

1、可选用安全门锁AR3系列

2、内置多触点结构可供选择，多种金属头部可选

4、锁定力为1300N，抗强拉能力优越

5、IP67防护等级，防水防尘性能佳

6、标准镀金接点，可用一般负或微小负载

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晶圆定位

非标视觉

应用场景：

需要判断晶圆是否到位，是否正确装载，防止机械臂碰撞

解决方案：

1.明治视觉方案团队可根据项目不同现场情况搭配不同的硬件设备来达到检测效果

2、多类通讯输出可选

3、具备更强大的AI算法，检测精准速度快

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硅片厚度测量

激光位移传感器 MLD25-200NV

应用场景：

检测多层硅片的高度，实现机器人多重精准取料

解决方案：

1、输出方式多样化，一个型号支持开关量、模拟量、RS485

2、重复精度高，30um

3、响应时间快，最快1.5ms

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硅片单双张检测

超声波传感器 MUD-60N-18-GL

应用场景：

硅片传送过程中需要使用传感器检测物料是否多张，当产品叠料或者空料时需要给出对应的信号，机构进行叠料剔除或空料不进行下一步动作

解决方案：

1、可选用明治MUD系列超声波传感器检测物料空料和单双张，三种检测模式可调，具有学习示教功能，可以快速调试适应现场多种规格物料检测

2、检测距离最远可达60mm，即使物料的位置有一定差异以及抖动也不会影响实际的检测效果

3、传感器支持跳线示教，只需简单设置即可完成示教，方便快捷

4、采用高频检测算法，响应时间最高可达6.5ms，可实现高频检测

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硅片到位识别

光电传感器 PTE-TEM10NR

应用场景：

硅片传送过程中需要使用传感器可靠地检测检测物料是否到位

解决方案：

选用对射型光电传感器PTE-TEM10NR系列，检测距离为10米，灵敏度可调节，安装调试方便

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硅片镀层厚度测量

激光位移传感器 MLD33-L30N-422

应用场景：

硅片传送过程中需要使用传感器检测硅片镀层厚度

解决方案：

1、可以选用正反射激光位移传感器，可高精度测量高反光硅片物料的厚度

2、通过422通讯进通讯设置读取数据

3、重复精度1um，线性精度3um

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在飞速发展的自动化行业，半导体制造的精度革命不再局限于设备本身，而在于如何让“感知”成为创新的催化剂。与明治同行，您收获的不仅是一套解决方案，更是一个持续进化的智能生态——这里，每一个传感器的跳动，都在为行业的下一次跃迁积蓄能量。