3-FSI清洗机培训教材

WuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司1-12FSI清洗机培训教材目录一、FSI清洗机介绍：二、FSI组成及结构功能：三、软件操作介绍：四、程序以及输出功能：五、流量控制：六、ChemicalAutofill功能介绍：七、常见故障以及维修方法：WuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司2-12一、FSI清洗机介绍FSI用途：FSI用于圆片的表面清洗系统，可以去除颗粒、金属离子以及剥离部分氧化膜；FSI设备全称：MERCURYMPSurfaceConditionDivisionSystem，FSI公司早期的SpraySystemProduct；FSI工作原理：在密封的Chamber中,圆片对称放在Turntable上，在Turntable的旋转的同时利用N2把Chemical形成高雾化或者低雾化喷洒在圆片表面，有两个喷嘴：Spraypost和Side-bowlspraypost，达到去除颗粒、金属离子以及剥离部分氧化膜的目的，然后用DIWater冲洗圆片表面，最后通过Turntable的高速旋转（500rpm）以及N2Purge来使圆片的表面干燥。FSI用到的原料：主要有5种Chemical:H2SO4，HCL，HF，NH4OH，H2O2；还有DIWater（去离子水）、N2和CDA（压缩空气）。FSI常用工艺菜单：B-CLEAN，S*P5/1，POLY-BCLN，BP-BCLN；安全措施：设备的每个部分都安装有Interlock开关，禁止工艺时打开门、盖子等组件，如果Interlock开关被打开，则会使设备停机，工艺中断；警告：工艺时禁止对FSI清洗机的任何部分进行任何操作。设备学习参考资料：《FSI清洗机操作规范》；《6”FSI清洗机PM操作规范》；WuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司3-12二、FSI组成及结构功能FSI由五部分组成，各单元相互独立：ElectronicConsol；ProcessConsol；CanisterConsol；BoosterPump；Hellos52DIWaterHeater。（其中前两部分放在白区，后三部分放在灰区）结构及其功能：1.ElectronicConsol：监视和控制程序的运行，是系统的核心部分，内部由7个抽屉构成，可以拉出来，便于查看，主要有：286的单片机以及控制组件，Touchscreen(触摸式显示屏)，软盘驱动器，流量控制组件以及N2管路的过滤器和压力调节阀；2.ProcessConsol：主要由Cover、ProcessChamber、Motor、Turntable、下排管道、以及流量控制的FOLWPICKUP等，每次作业可以清洗6批圆片，门盖安装了Spraypost,在chamber壁上安装了Side-bowlspraypost，这两个Spraypost就是工艺时的酸液喷嘴。3.CanisterConsol：主要用于存放5种化学液，有两个存放柜，每个柜中存放三个Canister，每个Canister连接四个管道，依次是：酸液输入管道、酸液输出管道、破裂阀连接管道、N2输入管道（通过22号阀实现加压及释放压力），动力课通过SDC供液系统统一供应化学溶液，每次工艺结束，系统发个自动灌酸指令“50”，酸液从动力管道灌到酸桶Canister中，工WuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司4-12艺时再从酸桶中把酸液压到Chamber中。4.BoosterPump：DIWater增压系统，动力提供的DIWater压力不能满足FSI的需求，所以增加了增压泵，由两个增压泵和两个过滤器构成，当系统压力达不到要求时，增压泵开始工作。5.Hellos52DIWaterHeater：用于DIWater的加热，由主机和一个监视器构成，监视器放置在ElectronicConsol的顶部，目的是为了DIWater加热器的工作状态。三、件操作介绍：FSI的自动控制是通过286结构的单片机来控制的，由于没有硬盘及ROM，只有NVM（非易失存储器），所以程序就保存在软盘上，通过软盘驱动器来读取程序，而且启动时要插入启动软盘，启动结束后再插入程序软盘。至于显示器用的是Touchscreen(触摸式显示屏)，这种显示器可以用手指直接点击，这样就不需要键盘了。软件的结构介绍，主界面视图下图所示：0-otherstatus:按“0”后可以进入另一界面，在工艺时可以浏览工Name:processnameTime:XX:XXTemp:XXXSec:XXXStep:XXSpeed:XXXrpmOutputsXX,XX,XX0-Otherstatus1-SelectProcess2-SpecialFunctions3-ClearAlarmsWuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司5-12艺菜单的每一步内容；1-SelectProcess：按“1”后可以进入程序界面，用方向键选取菜单，按“Enter”确认。2-SpecialFunctions：按“2”后可以进入特殊功能界面（为了安全起见该功能设有密码），在这里面可以编辑所有的Recipe,可以进入维修模式，可以看到所有报警信息等功能。3-ClearAlarms：按“3”后可以进入报警界面，输入密码按“Enter”确认后就可以消除报警了。四、程序以及输出功能：FSI在生产中常用到的就四个菜单：B-CLEAN，S*P5/1，POLY-BCLN，BP-BCLN；程序是由特定数字组成的程序代码，下面举例说明程序的结构：程序就由上面一些特定的数字构成，其中：Step-表示步骤；Time-表示当前步骤的工艺时间；Speed–表示Turntable的转速，最高转速为500转/分；Output-输出功能指令，参考输出功能代码表（如下表示）；StepTimeSpeedOutput62050021,22,437906022,31,43,44,45,220,250WuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司6-12OUTPUTFUNCTIONOutputDescriptionIncompatibleOutputs***Chemical21,26,37,38,46,47,48,50,91,96,97,989BlanketHeater10ChemicalHeater11Drain#1-N/O12,13,14,85,8612Drain#2-N/C11,13,14,85,8613Drain#3-N/C11,12,14,85,8614Drain#4-N/C11,12,13,85,8619(Reserved)21SolutionLinePurgeChemicals,37,38,91,10022CanisterPressure5026ManifoldBypassChemicals,10029(Reserved)31LowAtomizer3232HighAtomizer3134ColdChamberRinse3636ChamberDry34,9137ColdLineRinseChemicals,21,91,10038HotLineRinseChemicals,21,91,10039(Reserved)41ColdDiMix42SBRinseAtomizer43BypassShuttoff44HotDiBypass45PlenumRinse46WaferDryChemicals,47,48,91,10047ColdWaferRinseChemicals,46,91,10048HotWaferRinseChemicals,46,91,10049(Reserved)50ProgrammedAutofillChemicals,22,10059User-Defined69User-Defined71FillRecirc1Tank72FillRecirc1Tank73Unused74RecircManifoldOn/Off75Recirc1PumpOn76Recirc1Loop77Recirc1DrainOpen78Recirc1DrainClosed79User-Defined81Recirc2PumpOn82Recirc2Loop83Recirc2DrainOpen84Recirc2DrainClosed85Drain#5-N/C11,12,13,14,8686Drain#6-N/C11,12,13,14,8589User-Defined91LowPressurePurgeChemicals,21,36,37,38,46,47,48,5092LowFlowRinseWuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司7-1293DiverttoPlenum94User-Defined95User-Defined96SBPurgeChemicals,97,9897SBColdWaferRinse9698SBHotWaferRinse96100HotDIMix21,26,37,38,46,47,48,50100XHELIOS52Outputs102XIRChemicalHeaterOutputs11XXOutputFunctionsforGeneralizedAnalogInputs12XXOutputFunctionsforGeneralizedDiscreteInputs200XOutputFunctionsforVariable0-10VdcOutputs备注：100-DIWATER220-H2SO4230-HCL250-H2O2400-HF760-NH4OH五、流量控制系统对流量控制主要通过以下几部分来实现：Flowpickup、DAC、ADC、E/P、ManifoldValve等；流量控制的原理图如下图示：ManifoldValve(regulatesFlow)FlowPickup(MeasuresFlow)PressreizedChemicalCanisterE/PTransducerDigitaltoAnalogConvert(DAC)AnalogtoDigitalConvert(ADC)FlowTargetfromRecpe(ADCunits)TospraypostChemicalFlow+-WuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司8-12原理分析：在每种溶液的管道中安装了Flowpickup,对流过的液体进行流量分析并且把流量从物理量转变到模拟电信号，然后通过ADC转换器把模拟信号转换为数字信号，通过比较器与菜单设定值进行比较，得出一个数字信号偏差量，然后在通过DAC转换器把数字信号转变到模拟信号，然后把模拟信号送到E/P（电信号和压力的转换器），通过E/P把电信号转换成压力信号，最终通过压力来控制ManifoldValve的开启大小，进而实现流量控制。六、ChemicalAutofill功能介绍：由于每个程序都使用Chemical的量比较大，所以在程序的最后增加了Autofill的指令代码“50”，每一个Recipe结束后，系统将通过液面传感器来检查酸痛的液面状态，若传感器显示不满，则打开电磁阀，酸液被灌入酸桶中，直到传感器检测到液面已满。下图是Autofill的简图：WuxiCSMC-HJSemiconductorCo.,Ltd.无锡华晶上华半导体有限公司9-12设备在喷完Chemical后，TV22号阀关闭，Canister中的气体通过TV22的Exhaust管道释放压力，其中TV22是两位三通阀，在工艺时，22号电磁阀打开，虚线所示管道中的气体使TV22工作于下位，N2进入