Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, việc xếp chồng chip bất thường là một vấn đề sản xuất nghiêm trọng. Việc xếp chồng chip bất thường trong quá trình sản xuất có thể dẫn đến hư hỏng thiết bị và lỗi quy trình, đồng thời có thể dẫn đến việc phải tiêu hủy hàng loạt sản phẩm, gây thiệt hại kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp.
Với sự cải tiến liên tục của quy trình sản xuất chất bán dẫn, yêu cầu kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất ngày càng cao. Cảm biến dịch chuyển laser, với công nghệ đo lường không tiếp xúc, độ chính xác cao, cung cấp giải pháp hiệu quả để phát hiện các bất thường trong xếp chồng chip nhờ 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 dẫn vận chuyển theo một lớp phẳng. Lúc này, chiều cao bề mặt chip là một giá trị cơ sở được thiết lập sẵn, thường là tổng độ dày chip và chiều cao giá đỡ. Khi chip vô tình bị xếp chồng lên nhau, chiều cao bề mặt của chúng sẽ tăng lên đáng kể. Sự thay đổi này cung cấp một 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 cho việc di chuyển chip trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, chip có thể tích tụ trên đường ray do hấp thụ tĩnh điện hoặc hỏng hóc cơ học trong quá trình vận chuyển, dẫn đến tắc nghẽn đường ray. Việc tắc nghẽn này không chỉ làm gián đoạn quy trình sản xuất mà còn làm hỏng chip.
Để giám sát luồng vận chuyển không bị cản trở, các cảm biến dịch chuyển laser có thể được triển khai phía trên đường ray để quét chiều cao mặt cắt ngang của đường ray. Nếu chiều cao của một khu vực cục bộ 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 quy trình sản xuất thông suốt.
Quy 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 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 dây chuyền sản xuất chất bán dẫn, 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, nó 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 bất thường trong quá trình xếp chồng, cảm biến sẽ kích hoạt báo động bằng âm thanh và hình ảnh, đồng thời kích hoạt cánh tay robot để loại bỏ vị trí bất thường hoặc tạm dừng dây chuyền sản xuất để ngăn chặn tình trạng xấu đi. Cơ chế phản ứng nhanh này giảm thiểu tối đa tổn thất do bất thường trong quá trình xếp chồng.
Việc phát hiện các bất thường trong quá trình xếp chồng chip theo thời gian thực với 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 công nghệ liên tục, cảm biến dịch chuyển laser sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng hơn trong sản xuất chất bán dẫn, hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển bền vững của ngành.
Thời gian đăng: 25-03-2025