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发布时间: 2017 - 12 - 06
在LED外延及芯片制造领域,湿法设备占据约40%以上的工艺,随着工艺技术的不断发展,湿法设备已经成为LED外延及芯片制造领域的关键设备,如SPM酸清洗、有机清洗、显影、去胶、ITO蚀刻、BOE蚀刻、PSS高温侧腐、下蜡、匀胶、甩干、掩膜版清洗等。华林科纳(江苏)CSE深入研究LED生产工艺,现已形成可满足LED产业化项目需求的全自动湿法工艺标准成套设备。 LED 芯片的制造工艺流程为:外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2 沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。 CSE-外延片清洗机设备 设备名称华林科纳(江苏)CSE-外延片清洗机设备可处理晶圆尺寸2”-12”可处理晶圆材料硅、砷化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅、铌酸锂、钽酸锂等应用领域集成电路、声表面波(SAW)器件、微波毫米波器件、MEMS器件、先进封装等专有技术系统洁净性技术均匀性技术晶圆片N2干燥技术模块化系统集成技术自动传输及精确控制技术溶液温度、流量和压力的精确控制技术主要技术特点系统结构紧凑、安全腔体独立密封,具有多种功能可实现晶圆干进干出采用工控机控制,功能强大,操作简便可根据用户要求提供个性化解决方案设备制造商华林科纳(江苏)半导体设备有限公司 www.hlkncse.com 400-8768-096 ;18913575037更多的外延片清洗设备相关资讯可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncse.com),现在热线咨询400-8798-096可立即获取免费的半导体行业相关清洗设备解决方案。
发布时间: 2017 - 12 - 06
旋转式喷镀台结合微组装工艺对镀制工艺的小批量、多规格和特殊应用要求等特点,在6" (150mm)晶圆电镀系统中采用了倾斜式旋转喷镀技术倾斜式旋转喷镀单元分由两个部分组成,一为阴极夹具、旋转单元、导线电刷、N2 保护单元组成的阴极回转体,二为三角形槽体、阳极和电力线挡板组成的阳极腔。倾斜旋转喷镀结构示意图如下:从镀制结构方式、镀制工艺应用分析可以看出,采用倾斜式旋转喷镀有以下几种优势。一是这种结构方式易实现槽体密封和附加N2 保护功能。二是在这种镀制工艺中,阴极的旋转运动使槽内电场不均问题得以解决,从而提高了镀制的均匀性。三是呈45°倾斜加阴极旋转的方式,可以较容易的祛除晶圆表面的气泡附着及“产生”气泡的消除。四是采用了多微孔进行镀液喷射,实现搅拌功能,消除局部PH值、温度、离子浓度等不均匀带来的影响。五是采用三角形镀槽设计最大限度的减少了镀液的消耗。六是该镀制结构方式可以满足多品种、小批量、低成本的生产需求。倾斜旋转喷镀技术、工艺优势斜式三角镀槽结构本系统采用倾斜式三角形镀槽结构,镀槽入口溢流口均与三角形斜边平行,可得到稳定且不易积累气泡的流场环境。通过进行相关模拟、仿真和验证,镀液入口采用扇形喷咀式结构,可保证镀液在平行于阴极表面方向上形成均匀而稳定的流场。从而通过改变流场的方法改善了镀层的均匀性。该结构的另一优点可使电镀液的用量减至最少程度。 华林科纳(江苏)CSE采用倾斜旋转喷镀方法进行晶圆电镀工艺处理,由于结构上的特点,该方法经实验验证具有:①结构简单;②工艺参数控制容易;③有利气泡的消除;④镀制均匀性得到提高;⑤镀制溶液用量少。该方法尤其适应于小批量、多规格的电镀工艺,同时可以取得较好的镀制均匀性。图6为我们所研制的150mm晶圆倾斜旋转喷镀系统,目前已批量生产并在工艺线上得到较好的应用,产品已通过技术定型鉴定和用户验收。实现的主要工艺指标:最...
发布时间: 2016 - 06 - 22
双腔甩干机1. 应用范围:l 本機台適用於半導體2”4”6”8”晶圓(含)以下之旋乾製程.l 设备為垂直式雙槽體機台,可同Run 50片.l 可對旋乾步驟進行可程式化控制 (Recipe Program).l 具使用在此設備已超過20年以上的應用馬達控制系統設計, 高穩定度Rotor 設計, 震動值均控制於300 um 以下.l 高潔淨設計,微塵控制於每次運轉增加量, 0.3um , 30顆以下.   2. 操作流程3. 图示 4. 規格l 機台內皆使用鐵氟龍製DI , N2 控制閥件l 直流式馬達: DC無刷馬達750Wl 真空負壓軸封設計,隔離槽外污染l 不銹鋼N2過濾器 0.003~0.005μml 氣體加熱器及加熱墊控制乾燥速率l 壓力感測保護(加熱器空燒保護)l 槽外貼Silicon材質加熱墊 x1 片, 220VAC , 300W(溫度開關90°C OFF 70°C ON)l  Viton材質充氣式氣囊及槽後密封環,保持室外絕緣l 不銹鋼槽體SS316經拋光及電解研磨l 單顆螺絲固定轉子,並按客戶需求指定使用訂做l 轉子經拋光及電解研磨,並做動態平衡校正l 可選擇指示燈訊及蜂鳴器音樂故障碼功能: 門鎖警告,氣體不足,傳動異常警告 5. 電控系統l  控制器操作介面: 7”記憶人機+ PLC可程式自動化控制器(人機 Touch Screen,整合介面) 。l 軟體功能Ø 編輯/儲存 : 製程/維修/警示/編輯/配方/,皆可從操作螢幕上修改。Ø 儲存能力記憶模組...
发布时间: 2016 - 03 - 07
枚叶式清洗机-华林科纳CSE华林科纳(江苏)半导体CSE-单片枚叶式洗净装置的特长:单片式清洗装置的优点(与浸渍.槽式比较)1.晶片表面的微粒数非常少(到25nm可对应)例:附着粒子数…10个/W以下(0.08UM以上粒子)(参考)槽式200个/W2.药液纯水的消费量少药液…(例)1%DHF的情况  20L/日纯水...每处理一枚晶片0.5-1L/分3.小装置size(根据每个客户可以定制) 液体溅射(尘埃强制除去)  (推荐)清洗方法单片式装置的Particle再附着问题   更多的半导体单片枚叶式湿法腐蚀清洗设备相关信息可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncas.com),现在热线咨询400-8768-096;18913575037可立即获取免费的半导体清洗解决方案。
发布时间: 2016 - 03 - 07
自动供酸系统(CDS)-华林科纳(江苏)CSEChemical Dispense System System 华林科纳(江苏)半导体CSE-CDS自动供酸系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式设备名称华林科纳(江苏)CSE-CDS自动供酸系统设备型号CSE-CDS-N1507设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在...
发布时间: 2018 - 01 - 23
单片清洗机-华林科纳CSESingle wafer cleaner system华林科纳(江苏)CSE-自动单片式腐蚀清洗机应用于清洗(包括光刻板清洗)刻蚀 去胶 金属剥离等;可处理晶圆尺寸2'-12';可处理晶圆材料:硅 砷化镓 磷化铟 氮化镓 碳化硅 铌酸锂 钽酸锂等;主要应用领域:集成电路   声表面波器件  微波毫米波器件  MEMS  先进封装等  设 备 名 称CSE-单片清洗机类  型单片式适 用 领 域半导体、太阳能、液晶、MEMS等清 洗 方 式2英寸——12英寸设备稳定性1、≥0.2um颗粒少于10颗2、金属附着量:3E10 atoms/ cm²3、纯水消耗量:1L/min/片4、蚀刻均一性良好(SiO₂氧化膜被稀释HF处理):≤2%5、干燥时间:≤20S6、药液回收率:>95%单片式优点1、单片处理时间短(相较于槽式清洗机)2、节约成本(药液循环利用,消耗量远低于槽式)3、良品率高4、有效避免边缘再附着5、立体层叠式结构,占地面积小 更多的单片(枚叶)式清洗相关设备可以关注华林科纳(江苏)半导体官网,关注http://www.hlkncse.com ,400-8768-096,18913575037
发布时间: 2017 - 12 - 06
氢氟酸HF自动供液系统-华林科纳(江苏)CSEChemical Dispense System System 华林科纳(江苏)半导体CSE-氢氟酸供液系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式 设备名称华林科纳(江苏)CSE-氢氟酸(HF)供液系统设备型号CSE-CDS-N2601设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化...
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RCA清洗系统及清洗液自适应预测温度控制

时间: 2021-11-16
点击次数: 24

RCA清洗系统及清洗液自适应预测温度控制

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引言

      在半导体制造工序的硅晶圆的清洗中,RCA清洗法被很多企业使用。RCA清洗方法是清洗硅片的行业标准方法,其中清洗溶液的温度控制对于稳定的清洗性能很重要,但它涉及困难,许多清洗溶液显示非线性和时变的放热化学反应,由于清洗系统具有处理腐蚀性清洗溶液的特殊设备,系统具有长而波动的时间滞后等。在这里,我们首先提出了一个系统的热模型,其中通过DSC(差分扫描量热法)方法,我们分析了清洗溶液的放热化学反应,如SPM(硫酸/过氧化氢混合物)、APM(氨/过氧化氢混合物)和HPM(盐酸/过氧化氢混合物)。

      为了控制解的温度,我们使用自适应预测控制器,其中使用自适应方法来处理非线性和时变的放热反应,预测方法是为了克服时间滞后上的问题。进一步,设计了限制超调和消除稳态误差的目标轨迹,并引入了一种新的虚拟采样方法,以减少所需的内存大小和计算时间。我们展示了该热模型的有效性,并通过计算机模拟和对实际系统的控制,验证了该控制器的性能。

 

实验

在进行模拟实验以及实机实验之前,使用与图3表示特性的SPM相对应的控制对象模型,以控制区间8000秒为1次试行,进行了共计5次的控制模拟实验。据此,进行了离散模型M的更新,以该更新后的M为初始值,进行了下述的模拟实验以及实机实验。在此,由于第2次试行以后得到了与下述结果相同程度的控制性能,因此可以认为M在第1次试行结束时基本收敛。并且,在全部试行中,如果不使T1的值增大到一定程度以上,则控制量为控制量引起了容许误差范围以上的超调。另一方面,在使用了同定速度比本方法更快的神经网络的模型切换型适应同定方法的实验中,即使不使用T1也能得到充分的控制性能。本文中说明的适应同定在第2次试验中控制性能得到了改善,其有效性得到了确认,但是可以说在各试验中其适应速度赶不上放热反应。

对图3表示特性的控制对象模型进行控制的结果如图5(a)所示。这里的计算使用开始控制的t=454秒以后的数据进行,需要注意的是,之前的图中的数据没有意义。另外,在t=5000秒时,作为干扰,强制改变了液体温度和液体的性质。这是为了调查与此相同程度的温度下降(约4℃)在硅晶圆浸入清洗液时产生的应答。为了进行比较,在同图(b)中显示了以前在实机中使用的PID控制器的控制结果。该修正PID为了更快地使液温上升,在控制开始后的一段时间内操作量变为最大,之后如果液温进入设定值的某个附近内,就开始PID控制。在此,PID的各增益的值不能用通过自动调谐,求得的值很好地控制,从该值出发,反复试验所得。

 RCA清洗系统及清洗液自适应预测温度控制

5 (a)T1=2100和T2=6000控制的SPM响应,(b)KP=0.12、KI=0.000042、KD=0.10修改的PID控制器

 

结果和讨论

将提案算法编入实机,对SPM进行了实验。根据用户的要求,在实机的工作环境中,有可能改变硫酸和过氧化氢水的混合比,有可能改变控制开始时间,有可能清洗配管内的情况,也有可能不清洗配管内的情况,在各种情况下,SPM混合后的水化热导致初期发热发生变化。

另外,本实验系统是简易的,室温和湿度等不太稳定,这些会对模型的热传递率κO(为了模型简略化,在该值中包含了蒸发产生的散热等)产生影响。基于以上的理由,在该实机实验中,将这些变动值设定为模型进行模拟,设定了具有一定程度安全富余的控制参数值。该实验结果如图6所示。在此,操作量p在控制开始后的一段时间内保持最大值,但一旦(t=716秒附近)变小,之后又回归到最大值。在此,p变小是因为在该实验中,在混合后的水化热发生结束之前,即在液温与室温(23.7℃)相同时开始控制,因此由于水化热而急剧上升的液温比目标轨道高。

 RCA清洗系统及清洗液自适应预测温度控制

6 APC控制的T1=2614和T2=2400对真实RCA系统的响应

但是,如果直接使用控制开始时设定的目标轨道的话,到整定为止的时间会变长,所以如果液温比目标轨道高出某一温度以上的话,就会判断产生了水化热的现象,使目标轨道初始化,这样就会发生向最大输入的回归。液温在达到θB=130℃之前其上升变得缓慢,之后再次变快。这个变得缓慢的部分是因为目标轨道抑制放热反应的机构起作用的缘故,再次变快的部分是因为固定偏差的修正机构起作用的缘故。这些影响作为t=2135~3000秒的区间中的操作量p的小山状的变化也表现出来。

另外,不能得到顺利控制该实验系统的修正PID控制器的参数值,这是因为该实验系统的参数如上所述发生变动,而且对于非线性时变系统,确定PID增益的方法非常困难。

 

总结

在本文中,提出了基于RCA清洗系统的热模型以及适应识别和预测控制的清洗液的温度控制法,通过模拟和实验确认了其性能。通过使用提出的热模型进行模拟,回避了手工操作的实际液体处理所伴随的危险性和非再现性等,叙述了可以近似地求出清洗系统的举动。另一方面,对于非线形时变系,逐步确定线形参数的本文的适应法,在最初的几次试行的控制中,控制性能得到了改善,确认了其有效性,但是在各试行中,适应速度赶不上放热反应,洗净槽温度发生了容许误差范围以上的超调。因此,导入了使目标轨道逐渐接近设定值的方法,该方法决定目标轨道的参数的选定很重要,需要充分考虑动作条件等进行设定。


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