FSI清洗机培训教材docx.docx
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FSI清洗机培训教材
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：
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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-bowlspray
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
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》；
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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
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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：
Name:
Time:
XX:
XXTemp:
XXXSec:
XXX
Step:
XXSpeed:
XXXrpm
OutputsXX,XX,XX
0-Otherstatus1-SelectProcess
2-SpecialFunctions3-ClearAlarms
0-otherstatus:
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；
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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：
Step
Time
Speed
Output
6
20
500
21,22,43
7
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）；
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OUTPUTFUNCTION
Output
Description
IncompatibleOutputs
***
Chemical
21,26,37,38,46,47,48,50,91,96,97,98
9
BlanketHeater
10
ChemicalHeater
11
Drain#1-N/O
12,13,14,85,86
12
Drain#2-N/C
11,13,14,85,86
13
Drain#3-N/C
11,12,14,85,86
14
Drain#4-N/C
11,12,13,85,86
19
（Reserved）
21
SolutionLinePurge
Chemicals,37,38,91,100
22
CanisterPressure
50
26
ManifoldBypass
Chemicals,100
29
（Reserved）
31
LowAtomizer
32
32
HighAtomizer
31
34
ColdChamberRinse
36
36
ChamberDry
34,91
37
ColdLineRinse
Chemicals,21,91,100
38
HotLineRinse
Chemicals,21,91,100
39
（Reserved）
41
ColdDiMix
42
SBRinseAtomizer
43
BypassShuttoff
44
HotDiBypass
45
PlenumRinse
46
WaferDry
Chemicals,47,48,91,100
47
ColdWaferRinse
Chemicals,46,91,100
48
HotWaferRinse
Chemicals,46,91,100
49
（Reserved）
50
ProgrammedAutofill
Chemicals,22,100
59
User-Defined
69
User-Defined
71
FillRecirc1Tank
72
FillRecirc1Tank
73
Unused
74
RecircManifoldOn/Off
75
Recirc1PumpOn
76
Recirc1Loop
77
Recirc1DrainOpen
78
Recirc1DrainClosed
79
User-Defined
81
Recirc2PumpOn
82
Recirc2Loop
83
Recirc2DrainOpen
84
Recirc2DrainClosed
85
Drain#5-N/C
11,12,13,14,86
86
Drain#6-N/C
11,12,13,14,85
89
User-Defined
91
LowPressurePurge
Chemicals,21,36,37,38,46,47,48,50
92
LowFlowRinse
word范文
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93
DiverttoPlenum
94
User-Defined
95
User-Defined
96
SBPurge
Chemicals,97,98
97
SBColdWaferRinse
96
98
SBHotWaferRinse
96
100
HotDIMix
21,26,37,38,46,47,48,50
100X
HELIOS52Outputs
102X
IRChemicalHeaterOutputs
11XX
OutputFunctionsforGeneralizedAnalogInputs
12XX
OutputFunctionsforGeneralizedDiscreteInputs
200X
OutputFunctionsforVariable0-10VdcOutputs
备注：
100-DIWATER
220-H2SO4
230-HCL250-H2O2
400-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：
Tospraypost
FlowTargetfromRecpe（ADCunits）
DigitaltoAnalog
E/PTransducer
ManifoldValve
+
-
Convert（DAC）
（regulatesFlow）
AnalogtoDigitalFlowPickup
Convert（ADC）（MeasuresFlow）
Pressreized
ChemicalCanister
ChemicalFlow
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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：
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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
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BurstDisk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OverFlow的现象，则，存放柜中的传感器会检测到，发出OverFlow
报警，从而停止Autofill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：
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流量超规范
报警
检查动力条
NO
通知动力课恢
件是否正常
复动力条件
YES
酸桶是否
NO
旋紧桶盖若桶
密封
盖破裂则更换
YES
破裂阀是否
NO
更换破裂阀
正常工作
YES
两位三通阀
NO
更换两位三通
是否正常
阀
YES
EP或MAINFIE
NO
通知EE更换
D阀是否正常
YES
通知EE
空运行程序
NO
是否正常
YES
正常工作
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2、FSI清洗机工艺结束时“AutofillTimeout”报警处理OCAP流程图：
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AutoFillTime
OutAlarm
确认哪一种酸
液没有灌满
检查酸液的
供液手阀是
否打开
YES
与动力联系确
认SCD供液系
统是否正常
YES
检查相应酸桶
中的SENSOR
是否工作正常
.
NO
打开受阀
NO
请动力恢复供
液系统
在面板上输入
命令手动灌酸
NO若SENSOR失
效通知EE更换
YES
通知EE
NO
YES
酸桶是否
显示已满
正常工作
3、FSI清洗机压缩空气报警处理OCAP流程图：
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Airpsi报警
检查压缩空气
压力是否正常
YES
门盖是
否盖紧
YES
按reset键
报警是
否消除
YES
正常工作
.
NO通知动力课恢
复动力条件
NO
调整门盖螺钉
直到压紧开关
通知EE解决
NO
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