Hai máy đếm hạt trong hoá chất PMS UltraChem 100 và UltraChem 40 giống nhau ở hầu hết mọi thứ — cùng 4 kênh, cùng lưu lượng 35 ml/phút, cùng vật liệu chịu hoá chất, cùng đo được PGMEA, dung môi cản quang, HF và axit sulfuric. Khác biệt duy nhất là ngưỡng nhạy thấp nhất: UltraChem 40 đo từ 40 nm, UltraChem 100 đo từ 100 nm. Chọn model nào không phải là chọn “tốt hơn”, mà là khớp độ nhạy với nút công nghệ và loại hoá chất bạn đang giám sát.
Bài toán: hạt trong hoá chất quy trình ướt bán dẫn
Trong nhà máy bán dẫn, hoá chất tiếp xúc trực tiếp với bề mặt wafer ở gần như mọi công đoạn: dung dịch etch, hoá chất làm sạch, tráng rửa, và các loại dung môi/axit đi kèm. Một hạt cỡ vài chục nanomet bám lên wafer ở công đoạn quang khắc hay etch có thể trở thành một lỗi mạch, và ở các nút công nghệ tiên tiến thì kích thước hạt gây hại ngày càng nhỏ. Giám sát hạt trong chính dòng hoá chất — chứ không chỉ trong nước siêu tinh khiết — là một lớp kiểm soát ô nhiễm riêng.
Dòng UltraChem được thiết kế cho đúng bài toán này: đếm hạt trực tiếp trong hoá chất quy trình có tính ăn mòn, với vật liệu tiếp xúc chịu được PGMEA, dung môi cản quang, hydrogen fluoride (HF) và axit sulfuric. Đây là điểm khác biệt so với máy đếm hạt cho nước siêu tinh khiết như PMS Ultra DI: cùng nguyên lý đếm hạt trong chất lỏng, nhưng vật liệu và khả năng chịu hoá chất khác nhau.
Khác biệt nằm ở một con số nanomet
Khi đặt hai model cạnh nhau, danh sách điểm giống nhau gần như trọn vẹn:
- Cùng 4 kênh đo
- Cùng lưu lượng 35 ml/phút
- Cùng đi-ốt laser trạng thái rắn
- Cùng dải hoá chất: PGMEA, dung môi cản quang, HF, axit sulfuric
- Cùng khả năng lấy mẫu trực tuyến (inline) hoặc theo lô (batch)
- Cùng nhiều giao thức truyền thông và bảo hành 3 năm
Điểm khác duy nhất là dải đo độ nhạy:
- UltraChem 40 — đo từ 40 nm (dải 40 – 125 nm)
- UltraChem 100 — đo từ 100 nm (dải 100 – 500 nm)
Nhìn qua thì UltraChem 40 “nhạy hơn” nên có vẻ luôn tốt hơn. Thực tế không đơn giản như vậy: độ nhạy cao đi kèm ràng buộc về nồng độ hạt tối đa và độ tinh khiết của dịch. Chọn ngưỡng nhạy đúng với vấn đề cần giám sát mới là quyết định kỹ thuật, không phải chọn con số nhỏ nhất.
Bảng thông số đối chiếu
| Thông số | UltraChem 40 | UltraChem 100 |
|---|---|---|
| Độ nhạy thấp nhất | 40 nm | 100 nm |
| Dải đo | 40 – 125 nm | 100 – 500 nm |
| Số kênh | 4 kênh | 4 kênh |
| Lưu lượng | 35 ml/phút | 35 ml/phút |
| Nguồn sáng | Đi-ốt laser trạng thái rắn | Đi-ốt laser trạng thái rắn |
| Hoá chất tương thích | PGMEA · dung môi cản quang · HF · H₂SO₄ | PGMEA · dung môi cản quang · HF · H₂SO₄ |
| Chế độ lấy mẫu | Trực tuyến / theo lô | Trực tuyến / theo lô |
| Bảo hành | 3 năm | 3 năm |
| Phù hợp cho | Nút công nghệ tiên tiến, hoá chất cực sạch | Giám sát định kỳ, dải hạt rộng hơn |
Vì sao chỉ số khúc xạ quan trọng hơn con số nanomet
Máy đếm hạt trong chất lỏng đo ánh sáng tán xạ, không đo kích thước hạt trực tiếp. Cường độ tán xạ phụ thuộc vào độ tương phản chỉ số khúc xạ giữa hạt và chất lỏng bao quanh — chứ không chỉ vào đường kính hạt. Cùng một hạt silica tán xạ mạnh trong nước nhưng yếu hơn trong dung môi hữu cơ có chỉ số khúc xạ gần với silica.
Hệ quả thực tế: khi độ tương phản giảm, tín hiệu yếu đi và hạt có thể bị xếp nhầm xuống kênh nhỏ hơn, hoặc rơi dưới ngưỡng và không được đếm — mà không hề có cảnh báo lỗi, số liệu vẫn hiện ra bình thường nhưng thấp hơn thực tế. Vì thế, khi chọn giữa UltraChem 40 và 100, câu hỏi đầu tiên không phải “cần 40 hay 100 nm” mà là “hoá chất này có chỉ số khúc xạ thế nào và độ nhạy công bố có giữ được trong dịch đó không”. Đây cũng là lý do nên trao đổi loại hoá chất cụ thể với nhà cung cấp trước khi chốt cấu hình.
Cùng một nguyên lý này áp dụng cho cả dòng: từ UltraChem 100 tới các model nhạy hơn như Chem 20 (20 nm). Độ nhạy công bố luôn gắn với điều kiện quang học của dịch đo, không phải một con số tuyệt đối cho mọi hoá chất.
Chọn model theo nút công nghệ và loại hoá chất
| Bối cảnh | Nên chọn | Lý do |
|---|---|---|
| Nút công nghệ tiên tiến, hoá chất cực sạch | UltraChem 40 | Cần bắt hạt nhỏ hơn khi kích thước gây hại đã giảm |
| Giám sát định kỳ chất lượng hoá chất đầu vào | UltraChem 100 | Dải 100–500 nm bao quát phân bố hạt điển hình, ổn định |
| Ghép với máy lấy mẫu SLS cho hoá chất | Theo yêu cầu hệ | Ví dụ SLS 1100 ghép với UltraChem 100 theo tài liệu sản phẩm |
| Dịch có chỉ số khúc xạ thấp/gần hạt | Trao đổi trước với NCC | Độ nhạy thực tế phụ thuộc quang học của dịch |
| Cần độ nhạy dưới 40 nm | Cân nhắc Chem 20 (20 nm) | Khi 40 nm chưa đủ cho công đoạn tới hạn nhất |
Nguyên tắc chung: chọn ngưỡng nhạy vừa đủ bắt được vấn đề bạn quan tâm, chứ không phải ngưỡng nhỏ nhất có thể. Ngưỡng càng thấp thì giới hạn nồng độ hạt tối đa càng chặt và yêu cầu độ sạch nền của dịch càng cao — dùng máy 40 nm cho một dòng hoá chất còn bẩn sẽ liên tục chạm trần nồng độ mà không cho thêm thông tin hữu ích.
Đo trực tuyến hay lấy mẫu theo lô
Cả hai model đều hỗ trợ hai chế độ. Đo trực tuyến (inline) lắp thẳng vào đường ống hoá chất, cho dữ liệu thời gian thực và cảnh báo tức thì qua mạng giám sát — phù hợp với điểm nạp hoá chất tới hạn cần canh liên tục. Lấy mẫu theo lô (batch) phù hợp khi kiểm tra chất lượng từng lô hoá chất đầu vào hoặc khi không tiện lắp inline.
Ở dải nanomet, chính thao tác lấy mẫu thủ công — mở van, rót vào lọ, vận chuyển — có thể đưa thêm hạt vào mẫu, khiến phép đo phản ánh quy trình lấy mẫu hơn là phản ánh hoá chất. Vì vậy với các điểm tới hạn nhất, đo inline thường cho dữ liệu đáng tin hơn, đồng thời tích hợp được với hệ giám sát như FacilityNet để lưu xu hướng và cảnh báo.
Techmaster Electronics JSC là nhà phân phối uỷ quyền Particle Measuring Systems tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn được công nhận theo ISO/IEC 17025 — tư vấn theo từng loại hoá chất và rút ngắn thời gian hiệu chuẩn định kỳ so với gửi thiết bị ra nước ngoài.
👉 Xem UltraChem 100 · Xem UltraChem 40 · Hotline: 0908 173 345
Câu hỏi thường gặp
UltraChem 100 và UltraChem 40 khác nhau ở điểm nào?
Chỉ khác ở độ nhạy thấp nhất: UltraChem 40 đo từ 40 nm (dải 40–125 nm), UltraChem 100 đo từ 100 nm (dải 100–500 nm). Mọi thông số còn lại — 4 kênh, lưu lượng 35 ml/phút, đi-ốt laser trạng thái rắn, tương thích PGMEA/dung môi cản quang/HF/axit sulfuric, chế độ inline/batch, bảo hành 3 năm — đều giống nhau.
Máy nhạy hơn (40 nm) có phải luôn tốt hơn không?
Không. Độ nhạy cao đi kèm giới hạn nồng độ hạt tối đa chặt hơn và yêu cầu độ sạch nền của dịch cao hơn. Dùng máy 40 nm cho một dòng hoá chất còn nhiều hạt sẽ liên tục chạm trần nồng độ mà không cho thêm thông tin. Nên chọn ngưỡng vừa đủ bắt được vấn đề cần giám sát.
Hai model đo được những hoá chất nào?
Cả hai tương thích với nhiều loại hoá chất quy trình có tính ăn mòn, bao gồm PGMEA, dung môi cản quang (photoresist), hydrogen fluoride (HF) và axit sulfuric. Vật liệu tiếp xúc được chọn để chịu các hoá chất này. Với một hoá chất cụ thể, nên xác nhận tương thích vật liệu và độ nhạy thực tế với nhà cung cấp trước khi triển khai.
Vì sao chỉ số khúc xạ của hoá chất lại ảnh hưởng tới phép đếm?
Vì máy đếm hạt đo ánh sáng tán xạ, mà cường độ tán xạ phụ thuộc vào độ tương phản chỉ số khúc xạ giữa hạt và chất lỏng, không chỉ vào kích thước hạt. Trong dịch có chỉ số khúc xạ gần với hạt, tín hiệu yếu đi và hạt có thể bị xếp nhầm kênh hoặc không được đếm. Vì vậy độ nhạy công bố luôn gắn với loại dịch cụ thể.
Khi nào nên chọn Chem 20 thay vì UltraChem 40?
Khi công đoạn tới hạn nhất cần độ nhạy dưới 40 nm. PMS Chem 20 đo từ 20 nm, dành cho hoá chất quy trình cực sạch ở các nút tiên tiến. Nếu 40 nm đã đủ phân giải vấn đề, UltraChem 40 là lựa chọn cân bằng hơn; nếu cần xuống 20 nm thì Chem 20 mới đáp ứng.
Nên đo inline hay lấy mẫu theo lô?
Tuỳ điểm giám sát. Đo inline cho dữ liệu thời gian thực, cảnh báo tức thì và loại bỏ hạt nhiễm do thao tác lấy mẫu — phù hợp cho điểm nạp hoá chất tới hạn. Lấy mẫu theo lô phù hợp khi kiểm tra chất lượng từng lô đầu vào hoặc nơi không tiện lắp inline. Ở dải nanomet, inline thường đáng tin hơn vì thao tác lấy mẫu thủ công dễ đưa thêm hạt vào mẫu.
