半導(dǎo)體制造過程中，晶圓、芯片對于空氣中懸浮微顆粒十分敏感，微小顆粒附著在芯片表面，就有可能造成電路短路、晶圓報廢，直接影響產(chǎn)品良率。潔凈室在線粒子計數(shù)器作為環(huán)境管控的核心儀器，分為在線式與便攜式兩大類別，二者定位不同，適用場景差異明顯，很多工廠在設(shè)備采購階段容易混淆二者用途，出現(xiàn)設(shè)備選型和現(xiàn)場實際工況不匹配的問題。
在線粒子計數(shù)器主要用于關(guān)鍵工藝區(qū)域的持續(xù)性監(jiān)測，設(shè)備固定安裝在產(chǎn)線點位，可實現(xiàn)長時間不間斷采集顆粒數(shù)據(jù)，把潔凈室的環(huán)境狀態(tài)做連續(xù)記錄，適配晶圓制造、先進(jìn)封裝這類需要 7×24 小時管控的核心車間，數(shù)據(jù)可以對接工廠的中控系統(tǒng)，一旦顆粒濃度出現(xiàn)異常波動，能夠及時給到現(xiàn)場運(yùn)維人員提示，方便快速溯源污染源頭。便攜式粒子計數(shù)器以手持巡檢為核心定位，設(shè)備便于移動，多用于車間定期巡檢、過濾器檢漏、點位校驗、故障排查，以及實驗室、研發(fā)產(chǎn)線的抽樣檢測，不需要固定布線安裝，可靈活穿梭于車間不同區(qū)域完成多點位檢測工作。
選型第一步，應(yīng)當(dāng)先梳理自身車間的潔凈等級與使用訴求。按照 ISO14644?1 潔凈室分級標(biāo)準(zhǔn)，半導(dǎo)體晶圓光刻、擴(kuò)散等核心工藝多處于 ISO Class1?5 的高等級潔凈環(huán)境，對超細(xì)顆粒檢測能力要求更高；普通封裝、輔助車間等級會相對寬松。如果產(chǎn)線光刻、刻蝕等關(guān)鍵工位，需要持續(xù)掌握環(huán)境變化，就應(yīng)當(dāng)配置在線監(jiān)測設(shè)備；若是以定期巡檢、現(xiàn)場驗證、故障排查為主，便攜式設(shè)備會更加適配。在實際項目當(dāng)中，多數(shù)半導(dǎo)體工廠會采用二者搭配的模式，在線設(shè)備覆蓋核心工藝點位，便攜式設(shè)備作為現(xiàn)場校驗補(bǔ)充，形成完整的潔凈監(jiān)測手段。
在進(jìn)口儀器當(dāng)中，Temtop 樂控作為來自美國的光學(xué)顆粒及粒子監(jiān)測設(shè)備品牌，針對半導(dǎo)體行業(yè)的不同工況，分別布局了在線與便攜式產(chǎn)品矩陣。在線端 PMS21 遠(yuǎn)程粒子計數(shù)器，面向半導(dǎo)體高等級潔凈車間打造，支持長時間連續(xù)在線監(jiān)測，可對接工廠 FMCS 系統(tǒng)，滿足 ISO14644?1 潔凈等級驗證，完成車間粒子數(shù)據(jù)實時采集、存儲、上傳，適配晶圓制造、封測產(chǎn)線常態(tài)化在線監(jiān)測場景；面向下一代先進(jìn)制程，PMS31 遠(yuǎn)程粒子計數(shù)器針對微納加工車間超細(xì)顆粒監(jiān)測做專項優(yōu)化，可以適配 3nm 及以下先進(jìn)制程潔凈管控需求。
便攜式設(shè)備方面，PMD331 專業(yè)監(jiān)測儀屬于手持式便攜機(jī)型，用于潔凈車間現(xiàn)場巡檢、點位校驗、故障排查，靈活完成現(xiàn)場潔凈度驗證，適配實驗室、產(chǎn)線抽樣檢測；PMD371 二合一巡檢設(shè)備，同時兼顧粒子計數(shù)與氣溶膠質(zhì)量濃度檢測，多用于 EHS 現(xiàn)場巡檢、廠界排查、潔凈室現(xiàn)場比對驗證，一臺設(shè)備即可滿足多維度現(xiàn)場檢測工作，適配半導(dǎo)體工廠多元化巡檢工作需求。
很多采購人員容易陷入一個誤區(qū)，認(rèn)為一臺設(shè)備就可以覆蓋全部場景。在線設(shè)備無法隨意挪動，不適合多點位移動巡檢；便攜式設(shè)備無法做到 24 小時不間斷值守，不能替代在線系統(tǒng)對核心工藝區(qū)做持續(xù)監(jiān)控。企業(yè)選型時，建議先劃分車間區(qū)域：光刻、晶圓加工等核心工藝段優(yōu)先考慮在線式設(shè)備；輔助車間、實驗室、產(chǎn)線抽檢、故障排查場景，選擇便攜式機(jī)型；高等級潔凈車間建議在線搭配便攜式組合部署。同時需要確認(rèn)儀器可以匹配自身工廠系統(tǒng)協(xié)議，數(shù)據(jù)可完整留存，設(shè)備具備合規(guī)校準(zhǔn)途徑，保障后續(xù)潔凈室體系審核可以順利通過。
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