Support

Nồng độ hạt Particle quá cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng wafer?

Thực tế giám sát｜Nồng độ hạt Particle quá cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng wafer?

Trong quy trình sản xuất bán dẫn, các hạt vi mô có thể gây ra sự không ổn định trong quá trình chế tạo. Khi nồng độ hạt quá cao, sẽ dẫn đến hiện tượng loại bỏ hoặc lắng đọng vật liệu không đồng đều, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng wafer.

Ảnh hưởng của nồng độ hạt Particle quá cao

Nguyên nhân hình thành hạt vi mô:
Trong quy trình bán dẫn, hạt vi mô (Particle) là các hạt rắn hoặc lỏng có kích thước rất nhỏ, thường nằm trong phạm vi micromet hoặc nanomet. Những hạt này có thể gây ra sự không ổn định trong quá trình sản xuất. Ví dụ, trong các công đoạn như khắc (etching), lắng đọng (deposition) hoặc quang khắc (photolithography), nếu nồng độ hạt quá cao sẽ dẫn đến hiện tượng loại bỏ hoặc lắng đọng vật liệu không đồng đều, từ đó gây ra khuyết tật linh kiện, suy giảm chất lượng sản phẩm và làm tăng tỷ lệ sản phẩm lỗi trên dây chuyền sản xuất.

Nguyên nhân hình thành hạt vi mô (Particle):
Hạt vi mô có thể hình thành từ nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm cả yếu tố bên trong và bên ngoài môi trường sản xuất. Sự mài mòn của các bộ phận bên trong thiết bị có thể tạo ra hạt vi mô, chẳng hạn như hệ thống truyền động, ổ trục, phớt làm kín,… Khi thiết bị vận hành trong thời gian dài, sự hao mòn của linh kiện có thể giải phóng các hạt có kích thước rất nhỏ.

Trong quá trình sản xuất, các phản ứng hóa học cũng 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 vi mô. Ví dụ, trong một số quy trình hóa học, phản ứng giữa khí hoặc chất lỏng có thể tạo ra các hạt rắn cực nhỏ.

Các yếu tố từ môi trường bên ngoài như bụi trong không khí, sự thay đổi điểm sương (dew point)… đều có thể ảnh hưởng đến mức độ hạt vi mô bên trong thiết bị. Đây cũng là lý do vì sao việc kiểm soát môi trường phòng sạch (cleanroom) đóng vai trò then chốt trong quy trình sản xuất bán dẫn. Ngoài ra, quần áo, giày dép và dụng cụ của nhân viên vận hành cũng có thể mang theo hạt vi mô vào khu vực sản xuất. Do đó, việc kiểm soát trang phục và hành vi của con người trong phòng sạch là vô cùng quan trọng.

Bên cạnh đó, thiết kế của thiết bị cũng có thể là một trong những nguyên nhân phát sinh hạt vi mô. Ma sát sinh ra trong quá trình vận hành có thể giải phóng các hạt nhỏ. Chất lượng vật liệu sử dụng trong sản xuất cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành hạt vi mô; nguyên vật liệu kém chất lượng có thể chứa tạp chất, và các tạp chất này sẽ bị giải phóng trong quá trình chế tạo.

Làm thế nào để giảm thiểu sự hình thành hạt vi mô:
Để giảm thiểu sự phát sinh hạt vi mô bên trong thiết bị, người sử dụng cần thực hiện vệ sinh và bảo trì định kỳ, sử dụng vật liệu chất lượng cao, đồng thời áp dụng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn và quy trình vận hành phòng sạch. Việc đo lường định kỳ nồng độ hạt vi mô trong phòng sạch giúp phát hiện sớm tình trạng vượt ngưỡng và kịp thời triển khai biện pháp khắc phục. Ngoài ra, cần sử dụng các biện pháp bảo vệ tại những khu vực phù hợp như vỏ che thiết bị hoặc nắp chống bụi để ngăn chặn hạt vi mô xâm nhập hoặc lan rộng.

Giải pháp giám sát

IIoT – Internet Công Nghiệp Không Dây
Hệ thống giám sát hạt vi mô không dây ứng dụng Industrial Internet of Things (IIoT) cho phép theo dõi dải kích thước hạt từ 0.3 micromet (µm) đến 10 micromet (µm). Hệ thống sử dụng cơ chế truyền – nhận tín hiệu không dây độc lập, hoạt động dưới băng tần 1GHz, không gây nhiễu đến hệ thống mạng không dây hiện hữu trong nhà máy, đồng thời sở hữu khả năng xuyên thấu tần số thấp vượt trội. Nhờ không cần triển khai dây tín hiệu diện rộng, hệ thống giúp tiết kiệm đáng kể chi phí lắp đặt và bảo trì. Hệ thống trung tâm có thể mở rộng lên đến 300 điểm giám sát, mang lại hiệu quả cao về chi phí, giảm nhu cầu tuần tra thủ công của nhân sự và cho phép giám sát nồng độ hạt theo thời gian thực. Khi nồng độ vượt ngưỡng cho phép, hệ thống sẽ phát cảnh báo tức thì.