Giám sát 10 điểm bằng 1 máy đếm hạt: bài toán chi phí với PMS ParticleSeeker

Muốn giám sát hạt tại 10 vị trí trong fab, cách hiển nhiên là mua 10 máy đếm. Nhưng chi phí không dừng ở giá thiết bị — còn 10 lần hiệu chuẩn định kỳ mỗi chu kỳ. PMS ParticleSeeker đưa ra lựa chọn khác: một bộ đa tạp 10 cổng lấy mẫu luân phiên, dùng chung một máy đếm. Bài viết phân tích khi nào phương án này hợp lý — và khi nào thì không.

Bài toán giám sát nhiều điểm

Trong nhà máy bán dẫn, nhiễm bẩn hiếm khi phân bố đều. Hạt thường phát sinh cục bộ — quanh một cửa thiết bị, một điểm nối ống, một khu vực thao tác. Muốn tìm ra nguồn, bạn cần dữ liệu ở nhiều vị trí, không chỉ một điểm đại diện.

Nhưng mỗi máy đếm hạt là một khoản đầu tư kèm nghĩa vụ dài hạn: hiệu chuẩn định kỳ theo ISO 21501-4, vật tư tiêu hao, và thời gian máy rời khỏi vị trí để đi hiệu chuẩn. Nhân con số đó với 10 điểm giám sát, chi phí vận hành trở nên đáng kể — đặc biệt với các điểm chỉ cần theo dõi xu hướng chứ không cần dữ liệu liên tục từng giây.

ParticleSeeker làm được gì

Điểm đáng chú ý là dải chu kỳ lấy mẫu rất rộng — từ 1 giây tới 3600 giây mỗi cổng. Điều này cho phép cấu hình linh hoạt: cổng ở khu vực rủi ro cao lấy mẫu dày, cổng ở khu vực ổn định lấy mẫu thưa hơn.

10 máy độc lập vs 1 máy + đa tạp

So sánh trực tiếp hai phương án cho cùng mục tiêu giám sát 10 điểm:

Với cùng ngân sách, phương án đa tạp cho phép phủ nhiều vị trí hơn — đổi lại mỗi vị trí không có dữ liệu liên tục. Đây là lựa chọn kỹ thuật, không phải chuyện tốt/xấu.

Đánh đổi phải chấp nhận

Điều quan trọng nhất cần hiểu rõ trước khi quyết định: đa tạp lấy mẫu luân phiên, không đồng thời. Khi máy đang đo cổng số 3, chín cổng còn lại không có dữ liệu. Nếu một đợt phát tán hạt xảy ra tại cổng số 7 đúng lúc đó, sự kiện có thể bị bỏ lỡ hoặc chỉ được ghi nhận muộn hơn.

Vì vậy nguyên tắc thực dụng là phân tầng:

Điểm bắt buộc giám sát liên tục — nơi một sự kiện nhiễm bẩn gây tổn thất lớn hoặc vi phạm yêu cầu tuân thủ — vẫn nên có cảm biến cố định riêng, ví dụ cảm biến hạt PMS Airnet II lắp thường trực.

Điểm cần theo dõi xu hướng hoặc khảo sát — nơi mục tiêu là phát hiện thay đổi dần theo thời gian, so sánh giữa các vị trí, hoặc truy tìm nguồn — là chỗ đa tạp phát huy hiệu quả kinh tế rõ nhất.

Ứng dụng thực tế trong fab

Theo thông số nhà sản xuất, ParticleSeeker hướng tới các ứng dụng: EFEM (khu vực giao tiếp thiết bị – vỏ mang wafer), mini-environment (không gian sạch cục bộ bao quanh thiết bị), và các điểm tới hạn khác trong fab. Đây đều là những vị trí có đặc điểm chung: không gian nhỏ, nhiều điểm cần quan sát gần nhau, và việc đặt một máy đếm riêng cho từng điểm là không thực tế về mặt không gian lẫn chi phí.

Khi ghép với máy đếm hạt nano PMS NanoAir 10, hệ thống cho phép khảo sát nồng độ hạt nano tại 10 vị trí quanh một cụm thiết bị — điều gần như không khả thi nếu phải trang bị 10 máy CPC riêng biệt.

Với phạm vi bao phủ tới 120 m², một bộ đa tạp có thể phục vụ trọn một khu vực xử lý vừa phải, thay vì phải chia nhỏ thành nhiều cụm giám sát độc lập.

Biên soạn bởi Khanh Nguyen — Marketing Manager, Techmaster Electronics JSC.