Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, xếp chồng chip bất thường là vấn đề sản xuất nghiêm trọng. Việc xếp chồng chip bất ngờ trong quá trình sản xuất có thể dẫn đến hư hỏng thiết bị và lỗi quy trình, đồng thời cũng có thể dẫn đến việc hủy bỏ hàng loạt sản phẩm, gây ra tổn thất kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp.
Với sự cải tiến liên tục của các quy trình sản xuất chất bán dẫn, nhu cầu kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất ngày càng cao. Cảm biến dịch chuyển laser, là công nghệ đo lường không tiếp xúc, có độ chính xác cao, cung cấp giải pháp hiệu quả để phát hiện các bất thường về xếp chồng chip với khả năng phát hiện nhanh chóng và chính xác.
Nguyên lý phát hiện và Logic phán đoán bất thường
Trong quy trình sản xuất chất bán dẫn, chip thường được đặt trên các giá đỡ hoặc đường vận chuyển theo một lớp phẳng. Vào thời điểm này, chiều cao của bề mặt chip là giá trị cơ sở được thiết lập trước, thường là tổng độ dày của chip và chiều cao của giá đỡ. Khi chip vô tình được xếp chồng lên nhau, chiều cao bề mặt của chúng sẽ tăng đáng kể. Sự thay đổi này cung cấp cơ sở quan trọng để phát hiện các bất thường khi xếp chồng.
Phát hiện xếp chồng đường ray vận chuyển
Đường ray vận chuyển là kênh quan trọng để di chuyển chip trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, chip có thể tích tụ trên đường ray do hấp phụ tĩnh điện hoặc hỏng hóc cơ học trong quá trình vận chuyển, dẫn đến tắc nghẽn đường ray. Những tắc nghẽn như vậy không chỉ có thể làm gián đoạn dòng sản xuất mà còn làm hỏng chip.
Để giám sát luồng không bị cản trở của đường ray vận chuyển, các cảm biến dịch chuyển laser có thể được triển khai phía trên đường ray để quét chiều cao của mặt cắt ngang đường ray. Nếu chiều cao của một khu vực cục bộ là bất thường (ví dụ, cao hơn hoặc thấp hơn độ dày của một lớp chip), các cảm biến sẽ xác định đó là tắc nghẽn xếp chồng và kích hoạt cơ chế báo động để thông báo cho người vận hành xử lý kịp thời, đảm bảo luồng sản xuất diễn ra suôn sẻ.
Quá trình phát hiện
Cảm biến dịch chuyển laser Lanbao đo chính xác chiều cao của bề mặt mục tiêu bằng cách phát ra chùm tia laser, thu tín hiệu phản xạ và sử dụng phương pháp tam giác hóa.
Cảm biến được căn chỉnh theo chiều dọc với vùng phát hiện chip, liên tục phát ra tia laser và nhận tín hiệu phản xạ. Trong quá trình vận chuyển chip, cảm biến có thể thu thập thông tin về chiều cao bề mặt theo thời gian thực.
Cảm biến sử dụng thuật toán nội bộ để tính toán giá trị chiều cao bề mặt chip từ tín hiệu phản xạ thu được. Để đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao của các dây chuyền sản xuất chất bán dẫn, điều này đòi hỏi cảm biến phải có cả độ chính xác cao và tần số lấy mẫu cao.
Phạm vi biến thiên chiều cao cho phép được thiết lập, thường là ±30 µm so với chiều cao đường cơ sở. Nếu giá trị đo được vượt quá phạm vi ngưỡng này, thì được xác định là bất thường xếp chồng. Logic xác định ngưỡng này có thể phân biệt hiệu quả giữa chip một lớp thông thường và chip xếp chồng.
Khi phát hiện ra sự bất thường trong xếp chồng, cảm biến sẽ kích hoạt báo động bằng âm thanh và hình ảnh, đồng thời kích hoạt cánh tay rô-bốt để loại bỏ vị trí bất thường hoặc tạm dừng dây chuyền sản xuất để ngăn chặn tình hình xấu đi thêm. Cơ chế phản ứng nhanh này giảm thiểu tối đa tổn thất do sự bất thường trong xếp chồng.
Phát hiện bất thường về xếp chồng chip theo thời gian thực, độ chính xác cao bằng cảm biến dịch chuyển laser có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy và năng suất của dây chuyền sản xuất chất bán dẫn. Với những tiến bộ liên tục về công nghệ, cảm biến dịch chuyển laser sẽ đóng vai trò lớn hơn nữa trong sản xuất chất bán dẫn, hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển bền vững của ngành.
Thời gian đăng: 25-03-2025