精密传感技术驱动半导体未来：明治传感器在CMP/量测/减薄机的应用

 

在半导体制造向纳米级精度持续突破的进程中，精密传感器已成为设备性能的“神经末梢”。

作为工业传感领域的代表品牌，明治的传感器凭借在极端工况下的稳定性与测量精度，深度嵌入半导体三大核心设备——晶圆化学机械抛光设备（CMP）、量测设备与减薄机的关键工位，为芯片良率与生产效率提供底层支撑。

 

 

 

从纳米级的精度控制，到全流程的质量守护，本文将通过15大经典应用场景，揭示明治传感器如何以“感知之力”赋能半导体制造的智能精密制造

 

 

 

 

机械抛光设备（CMP） 

抛光液和冷却液流量监测

流量计  FLV10系列

 

应用场景：

固定安装在液体管道上，检测去离子水和浆料混合物可靠、一致性混合用于晶圆表面抛光。或监测冷却液的流量，保证设备的冷却效果

 

解决方案：

1、选用明治流量计FLV系列，内置进口测量芯片，四行IPS LCD显示屏实时显示

2、几乎满足不同的单一洁净液体测量，兼容性更广3、内置磁钢硬件设计，自动卡合轻松安装

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抛光垫/晶圆表面温度监测

温度传感器 TTS-70500

 

应用场景：

需要传感器非接触式监测抛光垫和晶圆表面温度，防止局部过热导致材料损伤。温度数据可用于优化化学反应速率和机械摩擦的协同作用

 

解决方案：

1、选用明治温度传感器TTS系列，非接触式红外测温

2、测量范围大，该系列最高可测800℃，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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抛光布上残留碎片/表面异常检测

视觉检测 ME-600V

 

应用场景：

为确保合模平行度，防止飞边，需实时监控模版位移，精度要求高，与不同产品工艺要求有关

 

解决方案：

1、采用明治激光位移传感器MLD25系列，通过激光三角测量法实现高精度的距离检测

2、重复精度最高可达10um(30mm量程)，线性度可达±0.1% F.S

3、多种通讯方式，RS-485或者模拟量实时传输

 

 

 

 

 

 

晶圆抛光压力监测

数显型压力表  MQ-02DNV

 

 

应用场景：

需要在CMP工艺设备中进行压力控制监测，防止压力过高或太低，导致损坏半导体材料或导致表面不平整

 

解决方案：

1、明治数显型气压表MQ系列，有高压型、低压型可供选择，这里选择低压型，开关响应速度最快 1ms

2、标准的 MODBUS 协议，支持远程读数和设置操作实时监控

3、开关量、模拟量和 485 通讯可选

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减薄机

 

研磨工位

光栅尺系统 LEH80系列+LED80系列

 

应用场景：

要求研磨过程中实时给出厚度信息。并要求精度分辨率达到0.5um；客户现场研磨水分比较大，需要高防护等级的产品

 

解决方案：

1、选用明治高精度光栅尺测量系统，可到达0.2um分辨率超高精度;

2、每隔80um给一次信号，可实时监控数据

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收料工位

光纤传感器 PT-C32TZ+PE1-N

 

应用场景：

需要传感器检测每层物料的收料到位，上下隔层空间有限，只能安装尺寸比较小的传感器。
 

 

解决方案：

1、选用光纤传感器检测方案，对射型光纤PT-C32TZ检测晶圆等物料的收料到位，检测效果稳定且可以90°安装，可最大限度节省安装空间

2、搭配光纤放大器PE1系列，通过灵敏的光量数据变化，精准感应物料到位
 

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区域防护

安全光幕  SAF10-T3203PC

 

应用场景：

安装在要求机械手搬运过程中，避免操作人员误入到工作范围内造成伤害。

 

解决方案：

1、选用明治TUV四级安全光幕，40米超远保护距离，检测精度高，多光轴间距可选

2、配备双路独立OSSD输出，单独驱动下端安全继电器等，双路输出互不干扰，安全性能高稳定可靠

3、自检功能完善，产品规格多，适用范围广

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量测设备

 

晶圆厚度与翘曲度测量

光谱共焦传感器  ADV-12CK2+ACC-016L

 

应用场景：

需要对晶圆进行高精度测量厚度以及翘曲度；要求厚度均匀性达(±1ym)，整体翘曲度(Warp≤50ym)

 

解决方案：

1、选用明治光谱共焦ADV-12CK2；双通道控制器，无需换算可直接测量出厚度

2、ACC-016L测头，0.05um超高分辨率

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晶圆ID二维码读取

智能读码器 RCD-AI100-X16RD 

 

扫码器读取晶圆ID二维码，绑定工艺参数；要求读码器可稳定读取高反光的物料、安装距离200mm，适应晶圆表面高反光环境

 

解决方案：
 

1、选用智能读码器RCD-AI100-X16RD，绑定工艺参数，偏振镜可不用担心晶圆表面高反光环境影响成像效果

2、100-1000mm的读码范围，使用范围广

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从CMP的纳米级平坦化到减薄机的超精密雕琢，从光栅尺的“微米级定位”到光谱共焦的“亚微米级测量”，明治传感器正以创新技术推动行业向更精密、更智能的未来迈进，助力半导体产业攀登更精微的技术巅峰。