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1、FSI 清洗机培训教材目 录一、 FSI清洗机介绍：二、 FSI组成与结构功能：三、 软件操作介绍：四、 程序以与输出功能：五、 流量控制：六、 Chemical Auto fill功能介绍：七、 常见故障以与维修方法： 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 子以与剥离部分氧化膜； FSI设备全称： MERCURY MP Surface Condition Division System, FSI公司早期的Spray System Product； FSI工作原理：在密封的Chamber中,圆片对称放在Turntable 上,在Turntabl
2、e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：Spray post 和 Side-bowl spray post,达到去除颗粒、金属离子以与剥离部分氧化膜的目的,然后用DI Water 冲洗圆片表面,最后通过Turntable的高速旋转500 rpm以与N2 Purge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DI Water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
3、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；6FSI清洗机 PM操作规范；二、 FSI组成与结构功能 FSI由五部分组成,各单元相互独立：Electronic Consol；Process Consol；Canister Consol；Booster Pump；Hellos 52 DI Water Heater.其中前两部分放在白区,后三部分放在灰区 结构与其功能：1. Electronic Consol：监视和控制程序
4、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的单片机以与控制组件,Touch screen,软盘驱动器,流量控制组件以与N2管路的过滤器和压力调节阀；2. Process Consol：主要由Cover、Process Chamber、Motor、Turntable、下排管道、以与流量控制的FOLW PICKUP等,每次作业可以清洗6批圆片,门盖安装了Spray post, 在chamber壁上安装了Side-bowl spray post,这两个Spray post就是工艺时的酸液喷嘴. 3. Canister Consol：主要用于存放5种化学液,有
5、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号阀实现加压与释放压力,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,工艺时再从酸桶中把酸液压到Chamber中.4. Booster Pump：DI Water增压系统,动力提供的DI Water 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. Hellos 52 DI Water Heater
6、 ：用于DI Water的加热,由主机和一个监视器构成,监视器放置在Electronic Consol的顶部,目的是为了DI Water 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,由于没有硬盘与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Touch screen,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：Name: Time: #: # Temp: #X Sec: #XStep: # Speed: #X
7、 rpmOutputs #, #, #0-Other status 1-Select Process2- Special Functions 3-Clear Alarms0- other status:按0后可以进入另一界面,在工艺时可以浏览工 艺菜单的每一步内容；1- Select Process：按1后可以进入程序界面,用方向键选取菜单,按Enter确认.2- Special Functions：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- Clear Alarms：按3后可以进入报警界面,输入
8、密码按Enter确认后就可以消除报警了.四、 程序以与输出功能：FSI在生产中常用到的就四个菜单：B-CLEAN,S*P 5/1,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：Step Time Speed Output6 20 500 21,22,437 90 60 22,31,43,44,45,220,250 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；OUTPUT FUNC
9、TIONOutputDescriptionInpatible Outputs*Chemical21,26,37,38,46,47,48,50,91,96,97,989Blanket Heater10Chemical Heater11Drain #1-N/O12,13,14,85,8612Drain #2-N/C11,13,14,85,8613Drain #3-N/C11,12,14,85,8614Drain #4-N/C11,12,13,85,861921Solution Line PurgeChemicals,37,38,91,10022Canister Pressure5026Manifo
10、ld BypassChemicals,1002931Low Atomizer3232High Atomizer3134Cold Chamber Rinse3636Chamber Dry34,9137Cold Line RinseChemicals,21,91,10038Hot Line RinseChemicals,21,91,1003941Cold Di Mix42SB Rinse Atomizer43Bypass Shuttoff44Hot Di Bypass45Plenum Rinse46Wafer DryChemicals,47,48,91,10047Cold Wafer RinseC
11、hemicals,46,91,10048Hot Wafer RinseChemicals,46,91,1004950Programmed AutofillChemicals,22,10059User-Defined69User-Defined71Fill Recirc 1 Tank72Fill Recirc 1 Tank73Unused74Recirc Manifold On/Off75Recirc 1 Pump On76Recirc 1 Loop77Recirc 1 Drain Open78Recirc 1 Drain Closed79User-Defined81Recirc 2 Pump
12、On82Recirc 2 Loop83Recirc 2 Drain Open84Recirc 2 Drain Closed85Drain #5-N/C11,12,13,14,8686Drain #6-N/C11,12,13,14,8589User-Defined91Low Pressure PurgeChemicals, 21,36,37,38,46,47,48,5092Low Flow Rinse93Divert to Plenum94User-Defined95User-Defined96SB PurgeChemicals, 97,9897SB Cold Wafer Rinse9698SB
13、 Hot Wafer Rinse96100Hot DI Mix21,26,37,38,46,47,48,50100XHELIOS 52 Outputs102XIR Chemical Heater Outputs11#Output Functions for Generalized Analog Inputs12#Output Functions for Generalized Discrete Inputs200XOutput Functions for Variable 0-10 Vdc Outputs备注：100-DI WATER 220- H2SO4230- HCL 250- H2O24
14、00- HF 760- 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：Flow pickup、DAC、ADC、E/P、Manifold Valve等；流量控制的原理图如下图示： 原理分析：在每种溶液的管道中安装了Flow pickup,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Manifold Valve的开启大小
15、,进而实现流量控制.六、 Chemical Auto fill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Auto fill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Auto fill 的简图：设备在喷完Chemical后,TV 22号阀关闭,Canister 中的气体通过TV 22的Exhaust 管道释放压力,其中TV 22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TV 22工作于下位,N2进入Canister
16、,当压力增大到一定时,酸液通过管道输送到 Chamber中.若在此过程中Canister压力过高,达到45个psi,则Burst Disk破裂,压力被释放掉,则工艺中断,并出现流量超规范报警,如果压力到达60个psi,则Canister的盖子会破裂,这样就其到双保险所用了.如果酸液出现Over Flow的现象,则,存放柜中的传感器会检测到,发出Over Flow报警,从而停止Auto fill功能,起到安全保护作用.七、 常见故障以与维修方法：在实际设备运转过程中,FSI清洗机主要会出现三种故障报警,现已经编写成OCAP文件,根据报警提示正确处理问题,尽量在最短时间内将设备恢复,下面附加的是三张故障分析OCAP流程图供参阅.1、FSI清洗机工艺时chemical流量超规范报警处理OCAP流程图：2、FSI清洗机工艺结束时Auto fill Time out报警处理OCAP流程图：3、FSI清洗机压缩空气报警处理OCAP流程图：7 / 7
