FSI清洗机培训教材

FSI 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、Chemical Auto fill功能介绍：
七、常见故障以及维修方法：
一、F SI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：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：Spray post 和Side-bowl spray post，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DI Water 冲洗圆片表面，最后通过Turntable的高速旋转（500 rpm）以及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》；
《6”FSI清洗机PM操作规》；
二、F SI组成及结构功能
✧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）
✧结构及其功能：
1.Electronic Consol：监视和控制程序的运行，是系统的核心部
分，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，Touch screen(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.Process Consol：主要由Cover、Process Chamber、Motor、
Turntable、下排管道、以及流量控制的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
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.H ellos 52 DI Water Heater ：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Touch screen(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-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*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：
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 FUNCTION
备注：
100-DI WATER 220- H2SO4
230- HCL 250- H2O2
400- 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，进而实现流量控制。

六、C hemical 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，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、常见故障以及维修方法：
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，尽量在最短时间将设备恢复，下面附加的是三故障分析OCAP流程图供参阅。

1、FSI清洗机工艺时chemical流量超规报警处理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：。