Support

Nồng độ hạt bụi (Particle) quá cao có ảnh hưởng đến chất lượng wafer không?

Thực tế giám sát｜Nồng độ hạt bụi (Particle) quá cao có ảnh hưởng đến chất lượng wafer không?

Trong quy trình sản xuất bán dẫn, những hạt bụi này có thể gây ra sự mất ổn định trong quy trình. Nồng độ hạt bụi quá cao có dẫn đến việc loại bỏ hoặc lắng đọng vật liệu không đồng đều không?

Nồng độ hạt bụi (Particle) quá cao gây ra ảnh hưởng gì?

Trong quy trình sản xuất bán dẫn, hạt bụi (particle) là những hạt rắn hoặc lỏng cực nhỏ, đường kính thường ở thang đo micromet hoặc nanomet. Những hạt bụi này có thể gây ra sự mất ổn định trong quy trình. Ví dụ, trong các quy trình khắc (etching), lắng đọng (deposition) hoặc mặt nạ quang (photomask), nồng độ hạt bụi quá cao sẽ dẫn đến việc loại bỏ hoặc lắng đọng vật liệu không đồng đều, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng sản xuất linh kiện, gây ra lỗi hoặc khuyết tật, và làm tăng tỷ lệ sản phẩm lỗi trên dây chuyền sản xuất.

Nguồn gốc của hạt bụi (Particle) trong bán dẫn là gì?

Nguyên nhân hình thành hạt bụi rất đa dạng, có thể đến từ môi trường bên trong hoặc bên ngoài. Sự mài mòn của các bộ phận bên trong máy móc có thể tạo ra hạt bụi. Điều này bao gồm hệ thống băng tải, vòng bi, phớt làm kín, v.v. bên trong thiết bị. Máy móc hoạt động và sử dụng trong thời gian dài có thể giải phóng các hạt nhỏ do sự mài mòn của linh kiện. Trong quy trình sản xuất, các phản ứng hóa học có thể dẫn đến sự phân hủy vật liệu hoặc tạo ra các sản phẩm phụ, và những sản phẩm phụ này có thể tồn tại dưới dạng hạt bụi. Ví dụ, trong một số quy trình hóa học, phản ứng của chất khí hoặc chất lỏng có thể tạo ra các sản phẩm rắn siêu nhỏ.

Các yếu tố môi trường bên ngoài, chẳng hạn như bụi trong không khí, sự thay đổi điểm sương, v.v., đều có thể ảnh hưởng đến mức độ hạt bụi bên trong máy móc. Đây là một trong những lý do tại sao việc kiểm soát môi trường phòng sạch lại cực kỳ quan trọng đối với quy trình sản xuất bán dẫn. Ngoài ra, quần áo, giày dép, dụng cụ của người thao tác cũng có thể mang theo hạt bụi. Đặc biệt trong môi trường phòng sạch, việc kiểm soát trang phục và hành vi của nhân viên là vô cùng quan trọng.

Các yếu tố khác như thiết kế máy móc cũng có thể là nguyên nhân tạo ra hạt bụi. Máy móc có thể tạo ra ma sát trong quá trình hoạt động, từ đó giải phóng các hạt bụi. Chất lượng vật liệu được sử dụng trong quy trình cũng có thể ảnh hưởng đến việc tạo ra hạt bụi. Nguyên liệu thô chất lượng thấp có thể chứa tạp chất hoặc không tinh khiết, những chất này có thể giải phóng hạt bụi trong quá trình sản xuất.

Có thể thấy gì từ việc giám sát kích thước hạt 0.1–5 μm?

Các hạt bụi (Particle) có kích thước khác nhau có thể phản ánh các nguồn ô nhiễm và những thay đổi quy trình khác nhau. Particles-IoT có thể giám sát các hạt bụi có kích thước khác nhau trong phạm vi 0.1–5 μm, và liên tục ghi lại sự thay đổi nồng độ của từng kích thước hạt.

So với việc chỉ nhìn vào "tổng số hạt", việc quan sát riêng biệt các kích thước hạt khác nhau giúp dễ dàng phát hiện liệu một khoảng kích thước hạt nhất định có tăng đột ngột hay không. Ví dụ, nếu một kích thước hạt cụ thể liên tục tăng sau khi thiết bị hoạt động, bạn có thể đối chiếu thêm với hoạt động của thiết bị, hồ sơ bảo trì và thời gian quy trình để xác định xem sự bất thường có liên quan đến mài mòn thiết bị, sản phẩm phụ của quy trình hay ô nhiễm bên ngoài hay không.

Làm thế nào để giảm thiểu sự hình thành hạt bụi?

Để giảm sự hình thành hạt bụi bên trong máy, người dùng cần thường xuyên vệ sinh và bảo dưỡng máy, sử dụng vật liệu chất lượng cao, thực hiện nghiêm ngặt các tiêu chuẩn phòng sạch và quy trình vận hành. Thường xuyên đo nồng độ hạt bụi trong phòng sạch. Điều này giúp phát hiện sớm tình trạng nồng độ tăng cao và có biện pháp xử lý kịp thời. Đồng thời, áp dụng các biện pháp bảo vệ ở những khu vực phù hợp, chẳng hạn như vỏ bọc máy, tấm chắn bụi, v.v., để ngăn hạt bụi xâm nhập hoặc phát tán.

Làm thế nào để sử dụng cảm biến đa điểm để truy xuất nguồn ô nhiễm?

Một cảm biến hạt (Particle sensor) đơn lẻ chỉ có thể biết "nồng độ hạt tại vị trí này đã thay đổi". Nếu triển khai nhiều điểm giám sát trong nhà máy, thiết bị sản xuất hoặc các khu vực khác nhau, có thể so sánh thêm sự thay đổi nồng độ ở các vị trí, thời gian và kích thước hạt khác nhau.

Particles-IoT có thể mở rộng nhiều điểm giám sát, và mỗi cảm biến cũng có thể thiết lập ngưỡng cảnh báo tùy theo nhu cầu của các khu vực khác nhau. Khi nồng độ Particle ở một khu vực nào đó bất thường, thông qua sự phân bố của cảm biến và xu hướng dài hạn, có thể tìm ra vị trí và thời gian xảy ra bất thường sớm nhất, sau đó đối chiếu với sự bất thường của hoạt động thiết bị, quy trình và sản phẩm, từng bước thu hẹp nguồn ô nhiễm có thể xảy ra.

Ví dụ: Khu vực A tăng trước → Khu vực B tăng sau đó → Khu vực C duy trì bình thường

Điều này mang lại giá trị thông tin cao hơn nhiều so với việc chỉ nhận được cảnh báo "Particle vượt ngưỡng". Nó có thể hỗ trợ các kỹ sư đánh giá khu vực có khả năng xảy ra ô nhiễm và hướng lây lan, sau đó tiến hành xác nhận tại hiện trường.

Mô tả giám sát

IIoT Không dây. Internet vạn vật công nghiệp
Sử dụng hệ thống giám sát hạt micromet không dây IIoT, phạm vi giám sát có thể từ 0.1 micromet (µm) đến 5 micromet (µm). Hệ thống tự phát và nhận tín hiệu không dây, sử dụng dải tần dưới 1GHz không can nhiễu với tín hiệu không dây trong nhà máy, có đặc tính đâm xuyên tần số thấp tuyệt vời, không cần bố trí nhiều dây tín hiệu, tiết kiệm đáng kể chi phí đi dây và giám sát. Hệ thống chính có thể mở rộng với nhiều điểm giám sát, mang lại hiệu quả chi phí và tiết kiệm nhân lực đi tuần tra. Nó giám sát nồng độ hạt theo thời gian thực và cảnh báo ngay lập tức khi vượt quá ngưỡng.