Semiconductor Chemical Concentration Monitoring

H₂O₂ 雙氧水濃度監測：半導體清洗製程為何需要 EMC 線上濃度儀

從 RCA clean、SC-1/APM 清洗液到電子級化學品供應鏈，H₂O₂ 濃度穩定性直接影響清洗效率、金屬污染去除、晶圓表面狀態與製程良率。

文章重點摘要

在半導體晶圓清洗製程中，H₂O₂ 雙氧水濃度不是單純的化學品規格，而是直接影響清洗反應效率、金屬污染去除、晶圓表面狀態、過度反應風險與良率穩定性的關鍵製程參數。

EMC MPR E-Scan™ 線上折光濃度儀可將製程流體折射率轉換為可用於現場監測與控制的濃度訊號，並透過 4–20mA、HART、RS-232 或 RS-422 等方式整合至 DCS、PLC 或設備控制系統。

為什麼 H₂O₂ 是半導體清洗製程的關鍵化學品？

半導體製程對晶圓表面潔淨度有極高要求。任何微小金屬污染、顆粒殘留、表面粗糙度變化或清洗反應不穩，都可能在後續製程中放大成缺陷問題。因此，晶圓清洗並不是一般意義上的「洗乾淨」，而是透過高度受控的化學反應，將污染物去除，同時維持晶圓表面狀態與製程一致性。

H₂O₂ 雙氧水常見於 RCA clean 與 SC-1/APM 等清洗系統中。台灣 EMC 代理網站指出，H₂O₂ 可應用於半導體晶圓清洗製程，例如 RCA clean 與 SC-1/APM 混合液，其濃度會影響清洗效率、晶圓表面粗糙度、金屬污染物去除與過度蝕刻風險。

對半導體清洗製程而言，H₂O₂ 濃度偏移不只是化學品消耗問題，而是製程窗口是否穩定、良率是否可控、異常是否能即時追溯的問題。

在台灣半導體產業中，清洗製程通常與高產能、高稼動率、高規格品質管理並存。當製程線持續運作時，H₂O₂ 濃度可能因化學反應、補液、溫度、槽液壽命、混合比例或循環條件而產生變化。如果濃度偏移未被即時發現，工程端可能等到缺陷資料、抽樣分析或產品異常後才開始追查，這會增加判讀成本與製程風險。

離線抽樣的限制：為什麼即時線上濃度監測更重要？

傳統化學品濃度管理常依賴定時取樣與實驗室分析。這種方式適合品質確認與校驗，但對於連續製程或高頻率變動的清洗液而言，可能存在時間落差。當樣品送驗、分析、回報結果時，現場槽液濃度可能已經發生變化；若此期間產生清洗不足或過度反應，事後追溯就會變得困難。

線上濃度監測的重點，是讓濃度變化成為現場可即時看到的製程訊號。EMC MPR E-Scan™ 可直接量測製程流體折射率，並依客戶需求轉換為濃度、Brix、Percent Solids、Dissolved Solids、SGU 或 R.I. 等單位。原廠資料顯示，MPR E-Scan 是工業化的 in-line process refractometer，可作為完整製程控制系統的一部分；其標準配備包含高解析度彩色顯示與 4–20mA 輸出，也可選配 HART、RS-232、RS-422。

管理方式	優點	限制	適合用途
離線抽樣分析	可作為品質確認與實驗室校驗依據	具有時間落差，難以反映即時變化	週期性校正、品管報告、批次確認
線上濃度監測	可連續觀察濃度趨勢，支援警報與控制	需依介質、濃度範圍與安裝條件進行選型	製程監控、補液控制、異常預警、資料追溯
離線與線上搭配	兼顧實驗室可信度與現場即時性	需建立比對與維護流程	高階半導體製程、電子級化學品供應鏈

H₂O₂ 濃度偏移會造成哪些製程風險？

H₂O₂ 在清洗液中的作用與反應狀態，會直接影響晶圓表面清洗結果。當濃度低於製程要求時，可能導致清洗能力不足，讓金屬污染或顆粒去除效率下降；當濃度高於製程窗口時，則可能提高過度反應風險，造成表面狀態不穩、粗糙度變化或後續製程偏移。

在高階半導體製程中，這類問題不一定會立即以單一明顯故障形式出現，而可能表現為良率波動、缺陷密度上升、批次差異擴大或工程追溯困難。因此，H₂O₂ 濃度監測的真正價值，在於把潛在偏移提前變成可見的趨勢資料，而不是等到產品端異常才回頭檢查。

H₂O₂ 濃度狀態	可能製程影響	建議管理方向
濃度偏低	清洗反應不足、金屬污染物去除效率下降、顆粒殘留風險增加	設定低濃度警報，檢查補液與槽液壽命
濃度偏高	過度反應、表面狀態不穩、製程窗口偏移	設定高濃度警報，確認混合比例與補液控制
濃度波動過大	批次間清洗條件不一致，增加良率變異	以連續趨勢監測濃度穩定性
濃度變化無紀錄	異常發生後難以追溯原因	將濃度訊號納入 DCS/PLC 或設備資料紀錄

EMC MPR E-Scan 如何協助 H₂O₂ 線上濃度監測？

EMC MPR E-Scan 的核心是線上折光量測。折射率會隨溶液組成與濃度改變而變化，透過依指定應用進行校正，系統可將折射率讀值轉換為現場可用的濃度數據。對 H₂O₂、SC-1/APM 或其他半導體清洗液而言，這代表工程端可以把濃度變化導入控制系統，形成即時監測與警報邏輯。

原廠資料指出，每個 MPR E-Scan sensing head 會依指定應用進行客製化與校正，以確保產出的讀值符合客戶實際需求；整套系統具 NEMA 4X 設計，使用適合各應用的材料，目標是多年低維護與穩定運作。此外，MPR E-Scan 認證與規格資料也顯示，全系列具 IP66、NEMA 4X，並支援 4–20mA 與 0–10VDC 輸出，最多可配置 8 個內部繼電器，可用於控制閥件、警報與警示指示器，並可儲存多組 recipes。

EMC 功能特性	對 H₂O₂ 清洗製程的意義
線上折光量測	將 H₂O₂ 濃度變化轉換為即時製程訊號
4–20mA 輸出	可整合至 DCS、PLC 或設備控制系統
HART、RS-232、RS-422 選配	提供更多資料傳輸與系統整合彈性
應用客製化校正	依 H₂O₂ 或混合液條件建立更符合現場需求的讀值
IP66、NEMA 4X	適合工業現場長時間運轉與設備環境需求
繼電器、警報、recipes	可建立上下限警報、set-point 與不同製程條件管理

台灣晶圓廠與電子級化學品供應商的應用差異

H₂O₂ 濃度監測在台灣半導體產業中，主要可分成兩類需求。第一類是晶圓廠內部的清洗製程控制，目標是維持槽液與管線濃度穩定，降低清洗條件偏移對良率造成的影響。第二類是電子級化學品供應商的製造、純化、調配與出貨品質管理，目標是確保批次一致性與客戶規格穩定。

對晶圓廠而言，EMC 線上濃度儀的重點在於與設備控制、補液系統、警報系統與資料紀錄整合。對電子級化學品供應商而言，EMC 的價值則在於讓製程濃度變化能被連續記錄，並作為批次品質、製程穩定與客戶稽核時的輔助依據。

應用對象	主要痛點	EMC 可協助的方向
晶圓廠濕製程	清洗液濃度偏移、缺陷追溯、槽液管理	即時監測濃度趨勢，支援警報與控制系統整合
半導體設備商	客戶要求設備具備更完整監控能力	將線上濃度訊號納入設備整合方案
電子級化學品供應商	批次一致性、製程品質、客戶規格	在製造與調配過程建立連續濃度監測
廠務與品質單位	資料追溯與異常判讀	將濃度資料納入品質與製程紀錄

導入 H₂O₂ 線上濃度監測前，應先準備哪些資料？

線上濃度儀不是只看型號或價格就能決定的設備。尤其在半導體清洗製程中，介質組成、濃度範圍、溫度、管線條件、安裝位置、流速、是否有氣泡或顆粒、是否需要警報與控制輸出，都會影響選型與系統設計。因此，在洽詢 EMC MPR E-Scan 前，建議先整理以下資料，以便更快進入有效評估。

評估資料	建議提供內容	為什麼重要
介質與混合液組成	H₂O₂、SC-1/APM、是否含 NH₄OH 或其他成分	判斷折射率與濃度關係及校正方式
濃度範圍	正常值、控制範圍、警報上下限	決定量測範圍與解析度需求
溫度與壓力	操作溫度、最高溫度、壓力條件	影響補償、密封與安裝安全性
管線與安裝方式	管徑、流速、主管線或旁通、安裝位置	影響訊號穩定性與維護便利性
控制需求	4–20mA、HART、RS-232、RS-422、警報、繼電器	決定與 DCS、PLC 或設備控制系統整合方式

為什麼選擇品測科技作為 EMC 台灣技術諮詢窗口？

品測科技股份有限公司是 EMC 在台灣的獨家代理，提供 Electron Machine Corporation 線上即時型折光濃度儀相關產品，包含 MPR E-Scan、MDS 監視轉向系統、DSA E-Scan 與 DCR E-Scan 等產品項目。對台灣半導體客戶而言，透過本地代理窗口洽詢，能更有效率地釐清介質條件、濃度範圍、安裝方式與控制系統需求。

更重要的是，半導體客戶通常不只是購買一台儀器，而是在評估一個可長期運作、可維護、可整合、可追溯的濃度監測方案。品測科技可協助客戶將製程需求轉換成選型條件，並依照 H₂O₂、IPA、濃硫酸、發煙硫酸或其他電子級化學品應用，評估適合的 EMC 方案。

結論：H₂O₂ 濃度監測是半導體清洗製程穩定化的關鍵一步

在台灣半導體產業中，H₂O₂ 雙氧水濃度控制不應只被視為化學品管理，而應被視為清洗製程穩定化與良率管理的一部分。當晶圓清洗條件越來越嚴格，離線抽樣雖然仍有其必要性，但若缺少即時線上監測，工程端就難以及早掌握濃度偏移、建立警報邏輯與累積趨勢資料。

EMC MPR E-Scan 線上折光濃度儀可協助台灣晶圓廠、半導體設備商與電子級化學品供應商，將 H₂O₂ 濃度從「事後確認的檢驗數據」提升為「即時可管理的製程參數」。對追求穩定量產、降低異常追溯成本與強化品質管理的半導體產線而言，這正是導入線上濃度監測的核心價值。

立即評估 EMC H₂O₂ 線上濃度監測方案

若您的製程涉及 H₂O₂ 雙氧水、SC-1/APM 清洗液、IPA、濃硫酸、發煙硫酸或其他電子級化學品濃度控制，歡迎先提供介質名稱、濃度範圍、溫度、管徑、安裝位置與控制訊號需求。品測科技可協助您評估 EMC MPR E-Scan 線上折光濃度儀是否適合您的產線，並提供初步選型與報價建議。

品測科技股份有限公司 QTS Corporation
電話：+886-3-6582308
Email：[email protected]

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參考來源

[1] Electron Machine Corporation, MPR E-Scan™ Inline Process Refractometer

[2] EMC Taiwan, 台灣半導體廠的信賴之選：EMC線上濃度儀應用實績

[3] Electron Machine Corporation, MPR E-Scan Ratings & Approvals

EMC Taiwan｜線上折光濃度儀應用解析

台灣半導體與化工製程為何需要 EMC 線上濃度儀？H₂O₂、IPA、濃硫酸即時監測完整解析

從晶圓清洗、IPA 乾燥、濃硫酸與發煙硫酸，到電子級化學品、食品 Brix、造紙黑液與製糖糖漿，EMC MPR E-Scan™ 提供嚴苛製程所需的即時線上濃度控制能力。

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文章重點摘要

台灣半導體、電子級化學品、特用化學、食品加工、造紙與製糖產業正在面對同一個核心問題：製程條件不能只靠離線抽樣來判斷，而必須被即時、穩定、可整合地監測與控制。尤其在 H₂O₂ 雙氧水、IPA 異丙醇、濃硫酸、發煙硫酸、TMAH、DMAC、DMF、DMSO 等關鍵化學品中，濃度的些微偏移，都可能造成清洗效率下降、蝕刻或乾燥異常、產品批次不穩，甚至引發設備安全與品質風險。

美國 Electron Machine Corporation（EMC） 的 MPR E-Scan™ 線上折光濃度儀，正是為這類嚴苛製程環境而設計的工業級即時濃度監測設備。原廠將其定位為堅固、工業化的 in-line process refractometer，可直接量測製程流體折射率，並依應用需求轉換為 Brix、Percent Solids、Dissolved Solids、SGU、R.I. 等讀值；同時標準提供高解析度彩色顯示與 4–20mA 輸出，可選 HART、RS-232、RS-422 等通訊方式，便於整合到製程控制系統中。[1]

詢價前建議：若您的產線正在評估 H₂O₂ 濃度監測、IPA 濃度控制、濃硫酸或發煙硫酸線上濃度測量，請先提供介質名稱、濃度範圍、溫度範圍、管徑、安裝位置、是否需要清洗裝置與控制訊號需求。品測科技股份有限公司（QTS Corporation）為 EMC 台灣獨家代理，可協助初步選型、材質評估與報價諮詢。

為什麼台灣高階製造更需要即時線上濃度監測？

台灣在全球半導體供應鏈中扮演關鍵角色。美國商務部的台灣半導體產業指南指出，台灣占全球晶圓代工營收超過 60%，並占先進晶片製造超過 90%；2024 年台灣半導體產業營收超過 1,650 億美元。[2] 台灣半導體產業協會（TSIA）2025 年報告亦指出，2024 年台灣 IC 產業營收達新台幣 5.3151 兆元，年增 22.4%，其中台灣晶圓代工全球市占達 78.1%，2025 年預估提升至 78.6%。[3]

這些數據代表的不是單純市場規模，而是台灣製造現場對 製程穩定性、良率、化學品品質、設備可用率與污染控制 的要求越來越高。當先進製程、AI 晶片、高階封裝與電子級化學品供應鏈持續擴張時，傳統離線抽樣的反應速度與代表性就可能不足。線上濃度儀的價值在於，它能把製程流體濃度變成即時訊號，讓工程師不再只是在問題發生後追溯原因，而是能在偏移初期即時調整。

製程管理方式	優點	主要限制	適合情境
離線抽樣分析	可搭配實驗室高精度儀器	反應慢、取樣代表性有限	品質確認與定期校正
密度或電導率量測	設備常見，部分介質成本較低	某些高濃度酸或非線性介質不適用	濃度關係明確且線性的場合
線上折光濃度儀	可連續監測並整合 DCS/PLC	需依介質與安裝條件正確選型	半導體化學品、強酸、溶劑、食品 Brix、黑液/綠液

EMC MPR E-Scan 是什麼？不是一般折光儀，而是工業製程用的濃度控制儀表

EMC 原廠表示，MPR E-Scan™ 可直接量測製程流體的折射率，並將讀值以客戶需要的單位顯示；讀值可作為誤差指標，也可作為完整製程控制系統的一部分。[1] 這一點對台灣客戶非常重要，因為半導體與化工客戶採購的通常不是「一台儀器」，而是一個能夠長期穩定整合到製程的量測解決方案。

MPR E-Scan 的感測頭會依指定應用進行客製化與校正，以確保讀值符合實際製程需求。原廠資料亦指出，感測頭到電子控制台採用 0–10Vdc 訊號傳輸，以降低干擾影響；整套系統具 NEMA 4X 設計，並依不同應用選用合適材料，以追求多年低維護運轉。[1] 在認證與規格方面，MPR E-Scan 支援 4–20mA 與 0–10VDC 輸出，可配置最多 8 組內部繼電器，能控制閥件、警報與警示指示器，並可儲存最多 99 組 recipes；全系列具 IP66、NEMA 4X 等級。[4]

直接量測折射率
可對應濃度、Brix、固形物、溶解固形物等製程參數。

4–20mA 標準輸出
易於整合 DCS、PLC 與現場控制系統。

客製化感測頭
針對化學品、濃度範圍與溫度條件優化。

IP66 / NEMA 4X
適合嚴苛工業環境，提升耐用性與可靠性。

台灣半導體應用一：H₂O₂ 雙氧水濃度監測

在半導體清洗製程中，H₂O₂ 雙氧水常出現在 RCA clean、SC-1/APM 等混合液系統中。台灣代理網站指出，H₂O₂ 濃度會直接影響清洗效率與晶圓表面粗糙度；濃度不穩可能導致金屬污染物去除不完全或過度蝕刻，進而衝擊產品良率。[5]

對晶圓廠而言，H₂O₂ 的問題不只是「濃度是否正確」，而是濃度是否能在製程中保持在合適窗口內。若只依賴離線抽樣，工程師看到的是過去某個時間點的結果；若導入線上濃度儀，控制系統則能取得連續訊號，進一步建立警報、趨勢追蹤與補液控制策略。

台灣半導體應用二：IPA 異丙醇濃度管理

IPA 在晶圓乾燥與溶劑清洗中扮演關鍵角色。台灣代理網站指出，IPA 濃度需精準控制以達到最佳表面張力，避免水印（watermark）產生；MPR E-Scan 能區分 IPA 與水的混合比例，並提供即時數據給控制系統，以優化乾燥流程並提升高階製程良率。[5]

台灣半導體應用三：濃硫酸與發煙硫酸濃度測量

濃硫酸與發煙硫酸是最能凸顯折光濃度儀價值的應用之一。台灣代理網站指出，對 90% 以上的濃硫酸與發煙硫酸而言，密度及電導率與濃度之間沒有線性相關，因此不適合以傳統密度或電導率原理進行濃度測量；MPR E-Scan 採用臨界角折射原理，因濃硫酸與發煙硫酸濃度和折射指數呈良好線性相關，因此可用於此類線上濃度檢測。[6]

介質	典型台灣應用	主要挑戰	建議評估重點
濃硫酸 H₂SO₄	半導體、電子級化學品、烷基化、純化	非線性量測與高腐蝕性	觸濕材質、適配器、溫度補償
發煙硫酸 Oleum	化學品供應、特殊化工製程	強腐蝕與安全維護需求	耐酸材質、密封、旁通設計
H₂O₂	晶圓清洗、電子級化學品、漂白與殺菌	濃度影響反應效率與品質	濃度範圍、溫度、警報策略
IPA	晶圓乾燥、溶劑清洗	混合比例影響乾燥與水印	流速、安裝位置、DCS/PLC 整合

化學工業與電子級化學品：從 DMAC、DMF、DMSO 到 TMAH

除了半導體端，EMC MPR E-Scan 在化學工業也有廣泛應用。台灣代理網站列出可量測濃硫酸、發煙酸、強鹽酸、硝酸、磷酸、硼酸、氨水、NaOH、H₂O₂、TMAH、DMAC、DMSO、NaSCN、DMF 等製程濃度，應用範圍包含煉油烷基化、硫磺制酸、幾內酰胺、紡絲凝固浴、H₂O₂ 生產、廢氣中和與電子半導體等。[6]

在紡絲與合成皮革製程中，DMAC、DMF、DMSO 等溶液濃度會影響凝固浴品質、回收效率與環保成本。當下游客戶要求更高規格與更低變異時，上游供應商若能在製程端即時監測濃度，即可降低批次偏移，並強化對晶圓廠與材料客戶的供應可靠性。

食品、製糖與造紙：同一套折光技術，延伸到 Brix、固形物與黑液/綠液

EMC 的價值不只在半導體。原廠指出，Electron Machine Corporation 在 50 多年前即開發第一台線上製程折光儀，用於橙汁濃縮，之後陸續應用於多種食品工業流程。[1] 台灣代理網站亦提到，MPR 可用於果汁濃度、果膠濃度、果醬固含量、番茄醬固含量、飲料糖度、啤酒汁固含量、明膠濃度與蜂蜜水分等場景，並可將濃度轉換為 Brix 糖度，不易受氣泡與懸浮物影響。[7]

在製糖工業中，MPR E-Scan 可直接檢測糖漿固形物含量並轉換為 Brix 顯示與輸出；台灣代理網站指出，其檢測糖漿量程可達 0 到 100 Brix，並可用於榨汁、蒸發到加晶種結晶等工段，將結果回傳 DCS 進行整合控制。[8] 造紙則是 EMC 長期建立品牌信任的重要產業，MPR E-Scan 常用於黑液固形物含量與綠液總鹼含量線上檢測。[9]

導入 EMC 線上濃度儀前，建議先準備哪些資料？

線上濃度儀不是只看型號就能決定。真正影響量測穩定性與使用壽命的，是介質、濃度、溫度、壓力、管線、安裝方式、材質相容性、是否結垢、是否需要清洗，以及訊號如何整合到現場控制系統。

介質名稱與成分：判斷折射率與濃度關係、材質相容性與校正需求。
濃度範圍：決定量測範圍、解析度與 recipe 設定。
製程溫度與壓力：影響材質、密封、適配器與溫度補償。
管徑、流速與安裝位置：決定主管道、旁通、槽體或衛生級安裝方式。
是否有氣泡、懸浮物、結晶或結垢：判斷是否需要刷洗、蒸汽清洗或高壓水清洗裝置。
控制系統需求：確認 4–20mA、HART、RS-232、RS-422、繼電器或警報整合。

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如果您的產線正在尋找更穩定的線上濃度儀、線上折光濃度儀、製程折光儀、半導體化學品濃度監測、H₂O₂ 濃度監測、IPA 濃度控制、濃硫酸/發煙硫酸濃度測量方案，歡迎聯絡 EMC 台灣獨家代理品測科技股份有限公司。

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台灣官網：https://www.tw-emc.com/
半導體應用案例：https://www.tw-emc.com/semiconductor-cases.html

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常見問題 FAQ

Q1：線上濃度儀與一般實驗室折光儀有什麼不同？

一般實驗室折光儀多用於離線抽樣分析，而 EMC MPR E-Scan 屬於工業製程用線上折光濃度儀，可安裝於管線、旁通或槽體，將製程流體濃度轉換為即時訊號，並與 DCS、PLC、警報與控制閥整合。

Q2：為什麼濃硫酸與發煙硫酸適合用折光濃度儀？

90% 以上濃硫酸與 100%–110% 發煙酸的密度及電導率與濃度沒有線性相關，因此傳統密度或電導率原理不容易準確量測；而濃硫酸、發煙硫酸濃度與折射指數呈良好線性相關，因此 MPR E-Scan 可用於此類線上濃度檢測。

Q3：EMC MPR E-Scan 是否能整合到既有控制系統？

可以。原廠資料顯示，MPR E-Scan 標準提供 4–20mA 輸出，可選 HART、RS-232、RS-422；規格頁亦提到可配置內部繼電器，用於控制閥件、警報與警示指示器，並可儲存最多 99 組 recipes。

參考來源：Electron Machine Corporation MPR E-Scan 產品頁、MPR E-Scan Ratings and Approvals、U.S. International Trade Administration Taiwan Semiconductor Guide、TSIA 2025 Overview、EMC Taiwan 台灣代理網站半導體/化工/食品/製糖/造紙應用頁。