Giám Sát Hạt 24/7 Dây Chuyền Bán Dẫn: PMS Airnet II + FacilityPro

Trong nhà máy bán dẫn, hạt tiểu phân có thể xuất hiện bất cứ lúc nào, không chỉ trong ca đo phân loại. Một wafer có thể hỏng vì đợt tăng hạt lúc 2 giờ sáng. Sự cố này sẽ không được phát hiện nếu chỉ đo thủ công. Vì vậy, giám sát phòng sạch bán dẫn cần được thực hiện liên tục 24/7. Hệ thống sử dụng cảm biến PMS Airnet II, kết nối với phần mềm FacilityPro. Giải pháp cho phép đo theo thời gian thực, cảnh báo tức thời và lưu hồ sơ tuân thủ. Bài viết sẽ mô tả kiến trúc hệ thống và quy trình vận hành.

Vì sao dây chuyền bán dẫn cần giám sát hạt 24/7?

Sản xuất bán dẫn chạy liên tục, và nguồn phát hạt cũng vậy: cơ cấu chuyển động, thao tác của con người, rò rỉ HEPA, hay một cửa mở sai thời điểm đều có thể đẩy nồng độ hạt vượt ngưỡng trong vài phút. Đo thủ công theo lịch chỉ cho biết môi trường tại thời điểm đo — khoảng trống giữa hai lần đo là điểm mù.

Giám sát liên tục lấp điểm mù đó. Cảm biến cố định đo mỗi phút và gửi dữ liệu về trung tâm, giúp phát hiện xu hướng tăng hạt trước khi thành sự cố, và tạo hồ sơ liên tục phục vụ truy vết nguyên nhân. Đây cũng là tinh thần giám sát liên tục trong ISO 14644-2:2015.

Kiến trúc hệ thống: cảm biến → mạng → FMS

Một hệ giám sát liên tục điển hình gồm ba lớp:

1. Lớp cảm biến: nhiều máy cảm biến hạt PMS Airnet II 501-4 đặt tại điểm trọng yếu — dưới HEPA, cạnh thiết bị lithography, tại cửa vận chuyển wafer.
2. Lớp mạng: mỗi cảm biến chỉ cần một dây Ethernet nhờ cấp nguồn PoE; dữ liệu truyền qua TCP/IP (hỗ trợ Modbus TCP).
3. Lớp phần mềm: phần mềm PMS FacilityPro thu thập, hiển thị realtime, đặt ngưỡng và sinh báo cáo.

Cảm biến Airnet II 501-4 — thông số thực tế

Với dải 0,5–10 µm, model 501-4 phù hợp giám sát phòng sạch ISO Class 5–7 và các khu vực back-end. Nếu cần đo hạt nhỏ hơn, dòng 301-4 (0,3 µm) hoặc 201-4 (0,2 µm) trong cùng họ Airnet II là lựa chọn thay thế.

Phần mềm FMS FacilityPro làm gì?

FacilityPro là phần mềm giám sát môi trường phòng sạch (FMS) của PMS. Nó không chỉ đọc dữ liệu hạt mà còn hợp nhất nhiều thông số: tiểu phân, vi sinh, nhiệt độ, độ ẩm, chênh áp — tất cả realtime trên một màn hình. Khi bất kỳ kênh nào vượt ngưỡng, hệ thống cảnh báo đa kênh (màn hình/email). Báo cáo xu hướng theo lô/ca sẵn sàng cho thanh tra, và hệ thống mở rộng được tới hàng trăm cảm biến trên toàn nhà máy.

Quy trình cảnh báo và can thiệp

Chuỗi vận hành khép kín: cảm biến Airnet II phát hiện hạt vượt ngưỡng → FacilityPro sinh cảnh báo tức thời → đội vận hành nhận thông báo và tới hiện trường → dùng máy đếm hạt cầm tay (ví dụ Lasair III) khoanh vùng nguồn phát → ghi nhận hành động khắc phục vào hồ sơ. Nhờ đó thời gian từ khi sự cố xảy ra đến khi can thiệp giảm từ hàng giờ (đo thủ công) xuống gần realtime.

Tuân thủ và toàn vẹn dữ liệu

Dữ liệu từ Airnet II qua FacilityPro hỗ trợ 21 CFR Part 11 và EU GMP — audit trail, phân quyền, chữ ký điện tử. Với nhà máy bán dẫn có khách hàng dược/y tế hoặc theo chuẩn OSAT, đây là nền tảng bằng chứng liên tục. Techmaster hỗ trợ hiệu chuẩn ISO/IEC 17025 cho cảm biến ngay tại Việt Nam, giảm thời gian dừng hệ thống.