自动化清洗设备解决方案

自动化清洗设备解决方案

Date: 2008.9.12

系统介绍:

根据Intel摩尔定律，每18个月晶圆制程将提升一倍，伴随晶圆片的面积不断扩大，其生产工艺与系统稳定性需要同步提升数十倍甚至上百倍，因此，半导体厂商必须提升设备制程来满足客户的需求，12'晶圆清洗设备便应运而生。半导体12'晶圆清洗设备适用于加工工艺精密度高、造价较为昂贵的晶圆生产制程，对加工条件和精密度的要求很高。近年来，大多数厂商将这些机器融入智能化的特征，并且整合了节能等功能。

系统需求:

传统的半导体设备开发习惯采用“PLC＋触摸屏”为主的系统集成，当设备庞大到一定程度时，其运动控制工艺与配置将面临严峻的挑战，所以若仅采用一般的“PLC+触摸屏”方式将遇到许多问题，如：庞大的设备体积增加了配线的复杂度与系统运送的难度、100通道以上的高速数据采集与精确模拟量输出的实时性、超过60轴的多轴联动控制的整合开发难度、维持运作系统的长期性与稳定性、海量参数配方存取的难度、通过GPIB接口与仪表的结合、知识产权保护的难度等。

解决方案:

系统架构图:

系统描述:

本系统采用IPPC-4000D双核高效能控制器，结合数据采集卡（PCI-1724U, PCI-1747U, PCI-1785UDIO）与分布式运动控制方案(PCI-1202U, AMAX-2241, AMAX-2756SY)，搭建起当今半导体行业最稳定、最先进的自动化系统，控制所有晶圆生产过程中的化学材料调配、清洗及载送等制程。AMAX系列从站模块与

高精度的驱动电机之间完美整合，实现了复杂的晶圆运送。通过结合高速数字量的输入和输出控制，确保了晶圆的生产位置准确定，确保监控所有化学剂量操作的精确性，达到一体化控制的集成与优化。

该晶圆清洗设备内部控制60组电机、300点数字量与100点模拟量输入输出，通过GPIB接口与仪表，完成药剂配制与监控。系统提供了丰富的通讯端口，支持多样的系统设备，如按钮、指示灯号、生产数据存储、驱动电机等。凭借微软嵌入式系统与开发系统的集成优势，可以轻易实现人机接口与数据库的转换与存储，经由以太网端口将生产数据上传到后台的数据库中。

结论：

本系统通过集成的双核控制器、多样的数据采集卡、分布式运动控制方案及各种功能模块，大幅缩短了系统的响应时间，有效提升了生产的精密度与稳定性。基于AMONet分散式架构具备的高稳定高效能的运动通讯机制，结合模块化与前出线设计特点，可轻易搭建出各种大型测试设备与长距离生产流水线。同时，AMONet的弹性架构满足了设备拆装方便的需求，大大降低了运送与维护的风险。

本系统增加了电子测量数据、电算机、网络通信、实时自动控制、自动装置调整和系统自我诊断等功能，确保了生产的可靠性与控制的精密程度，提高了生产的质量与效率。