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等离子蚀刻机运用仿单

2020-03-13 11:11

  设 备 使 用 说 明 书 修立名称:等离子蚀刻修立 : 修立型号: KWT-200-1000FSK 北京中联科利技巧股份有限公司 Beijing China United Cleaning Technology Co.,Ltd. 地方:北京市朝阳区北苑途 40# 邮编:100012 电话 传真 目 录 一、概述…………………………………………………………………………… 二、厉重技巧目标………………………………………………………………… 三、作事道理及机闭特性………………………………………………………… 四、工艺特色及驾驭重点………………………………………………………… 五、利用诠释…………………………………………………………………… (一) 、塾悉本机原料 …………………………………………………………… (二) 、开机前的绸缪 …………………………………………………………… 六、操作诠释 …………………………………………………………………… 七、利用留心事项………………………………………………………………… 八、纯粹挫折与消弭……………………………………………………………… 九、修立呆滞厉重图纸…………………………………………………………… 十、修立电控道理图 …………………………………………………………… 一 、 概 --2-- 述 1.1 产物特质 KWT-200-1000FSK 型等离子体刻蚀机具有占地面积小、装片容量大、坐蓐率上等便宜。 同时,还具有手动/自愿功用。除装卸片要人工操作外,其余进程杀青了全自愿,确保了工艺 的精确性和反复性,大大地普及了产物格料。 1.2 打算主意、打算道理 该修立厉重用于太阳能电池周边掺杂硅的刻蚀,也可用于半导体工艺中众晶硅、氮化硅 的刻蚀和去胶。 道理:等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反响,使反响气体激活成活性粒子,如原子或逛离 基,这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位,正在那里与被刻蚀资料实行反响,造成挥发性天生物 而被去除。它的上风正在于速捷的刻蚀速度同时可得回杰出的物理描述 。 (这是各向同性反响) 正在辉光放电条款下, CF4→C4++4FO2→2O2F+Si→SiF4 SiF4 挥发性高,随即被抽走。 刻蚀进程的厉重反响 放电进程 e-+CF4→CF3+F+ee-+CF4→CF3++F+2e e-+CF3→CF2+F+eO2+e-→2O+e腐化进程 3Si+4CF3→4C+3SiF4↑ 2C+3O→CO↑+CO2↑ Si+4F→SiF4↑ 二、 厉重技巧目标 --3-- 我公司研制的等离子体刻蚀机规格: CUCKWD-SK-200 CUCKWD SK 200 2.1 2.2 2.3 刻蚀介质: 刻蚀部位: 产能 最大装片量: 刻蚀速度: 400 片/批 Si3N4 掺杂硅 批处分时刻: 2.4 2.5 2.6 射频电源 气途体系 线 途质料流量计、1 途浮子流量计 尺度修设 3 途工艺气体通途; 2X-15呆滞泵,作事压力自愿驾驭; 本底线 mbar; 工艺压强:0.5~2mbar; 2.7 2.8 2.9 电源 周边刻蚀匀称性 修立牢靠性: 3PH,380V,50HZ,4KVA ±5% 修立均匀维修间隔时刻 MTBF≥500 小时; 修立均匀维修时刻 MTTR≤4 小时。 50nm/min 200nm/min 中联科伟达高新转换产物 等离子体蚀刻机 基片最大直径 200 ㎜ 5〞、6〞 掺杂硅/氮化硅 硅片方片周边 三、 作事道理及机闭特性 --4-- 3.1 总体机闭 本修立由刻蚀体系、抽空体系、回旋体系、高频电源、配合器等片面构成,如下图: 3.2 修立体系图 反响室采用立式机闭,射频功率通过电感耦合到反响室内,同时基片采用回旋形式, 确保周边刻蚀匀称。 真空体系采用旋片式呆滞泵,具有主抽和预抽两途抽气管途,1974年等离子蚀刻机既确保本 底抽空的时刻,又负气氛扰动减小,删除粉尘扬起,确保基片明净。送气体系通、气绝均采 用电磁阀驾驭,工艺气体采用质料流量计驾驭,牢靠性高,反复性好。片架可回旋,普及了 --5-- 刻蚀的匀称性。射频电源的频率和功率安谧,并有阻抗配合器可确保射频输出功率险些十足 耦合到反响室内。电气驾驭具有手动/自愿驾驭功用,正在手动状况下,能够真空检漏,不行进 行工艺试验。采用 PLC 实行工艺自愿驾驭,牢靠性高,安谧性好。各电气元器件均采用插装 式,便于维修和调动。 四、工艺特性及驾驭重点 4.1 工艺 厉重由以下几个流程构成: 运转开 运转闭 装片 预抽—主抽—送气—辉光—抽空—洗刷—充气 取片 4.2 工艺诠释 ① ② 预抽:厉重通过预抽电磁阀,将反响室的气氛抽走,压力维系正在 0.01MPa 以下; 主抽:厉重通过主抽电磁阀和电子施行器(微调气压装备) ,将反响室的气压维系正在 10Pa 安排; ③ 送气:厉重将辉光需求的气体 CF4 和 O2 送到反响室,该进程反响室的气压安谧正在 100Pa 安排;此状况为动态平均,1974年等离子蚀刻机即通过送气体系流量与抽气速率的配合,维 持 100Pa 的真空压力。 ④ 辉光:通过射频发作装备,1974年等离子蚀刻机使硅片和 CF4、1974年等离子蚀刻机O2 反响, ,对硅片切面角落实行化学腐化, 到达角落蚀刻主意,该进程反响室的气压维系正在 100Pa 安排; 正在辉光放电条款下: CF4→C4++4FF+Si→SiF4 ⑤ ⑥ ⑦ O2→2O2SiF4 挥发性高,随即被抽走。 抽空:辉光停止后,将残留正在反响室的各类气体抽走; 洗刷:通适量的 N2 将残留正在反响室的 CF4、O2 等气体洗刷出反响室; 充气:通适量的 N2 将反响室内的气压调解到外部的气压, 将外里气压调解到十足一 致,便于开盖装取硅片。 4.3 驾驭重点 1) 厉重通过 PLC 来杀青对修立的开闭(预抽/主抽/抽气/放气等电磁阀)实行量 --6-- (时刻)的驾驭,工艺气体流量(CF4、O2 模仿量读写)修设及显示、压力(模 拟量)修设及实践值的及时显示; 2) 该修立有个闭节点是,正在送气、辉光几个工艺实行的进程中,反响室 的气压不 能过高也不行过低,要安谧正在 100Pa 安排;为了杀青这个功用,厉重通过一个气 压的微调装备(电子施行器)来驾驭,使用 PID 模仿量驾驭来到达无误而 安谧气 压的预期值; 3) 总计进程通过使用模仿量的读写,与 PLC 的通信实行无误驾驭,确保硅片蚀刻 的精度和修立的安谧性; 4) 同时设有可操作的触摸屏,客户可遵循自己的工艺特质实行特色工艺的设定。 5.作事境况与安设央求 5.1 作事境况 a)境况温度:5℃~40℃; b)相对温度:70%; c)境况净化等第:优于 10000 级; d)大气压强:86kPa~106kPa; e)电源:三订交流 380(1±10%)V ,频率 50(1±1%)Hz; f)所用工艺气体压力:工艺气体: N2:纯度 99.999%(保举) ,0.1~0.2MPa,最大流量 1000mL/min; CF4:纯度 99.999%(保举) ,0.1~0.2MPa,最大流量 300mL/min; O2:纯度 99.999%(保举) ,0.1~0.2MPa,最大流量 30mL/min; 压缩气氛压力:0.3MPa~0.6 MPa; g)有杰出的接住址,接地电阻小于 4Ω。 H)排废:反响室架、呆滞泵上均央求有负压抽气口;总抽气速度≥2000L/min。 5.2 安设 5.2.1 净化等第高于 1 万级的净化厂房内,面积:2.4×(1.8+0.6),此中净化区面 积:2.4×1.8m2 灰区面积:2.4×0.6m2。 5.2.2 具有呆滞泵尾气排放通道,Φ45×1.5 的软管连合;具有臭氧排放、抽气通 道,内径 Φ100 的不锈钢管道连合。 5.2.3 修设 N2、CF4、O2、压缩气氛(气动阀用)工艺气体,N2、CF4、O2 接口为 1/4, (外径)外里扔光不锈钢管,与修立相连一端盘成约 Φ200mm 圆一圈后再 --7-- 留出约 300mm 长直管,工艺气体压力 0.1MPa~0.2MPa;压缩气氛进气管道 为外径 Φ6mmPVC 软管,压力为 0.3MPa~0.5MPa; 。 5.2.4 三相+中相+地线,高频电源独速即线Ω。 五 使 用 说 明 (一) 、熟练本机原料 1、 整机机闭示贪图,睹附图一 、 2、 电道理图,睹附图二 、 (二) 、开机前的绸缪 1、 反省机械是否装妥,将全盘的支持脚旋下,将机械调至程度地位; 、 2、 将全盘电源开闭及电器开闭置于“闭”的地位,反省电源是否合乎央求,机壳接地是 、 否牢靠,射频电源孤单接地是否已施行,且接地电阻4Ω; 3、 反省供气与排气管道连合是否无误,反省各供气压力是否正在章程值内; 、 4、 当总电源蜕变或相序改变时,请先卸下真空泵传送带,确认好电机目标才力运转,否 、 确认好电机目标才力运转, 确认好电机目标才力运转 则真空泵反转,将可以导致损坏真空泵的首要后果 则真空泵反转,将可以导致损坏线、 反省真空泵油面考察窗口,当油面低于尺度或较搅浑时,会影响真空泵运转本能,请 、 增加或调动同型号真空泵油; 六 操 作 说 明 图 A.下图为修立电气驾驭元件底板分散简图: --8-QF0 QF1 QF2 KM1 KM2 FR1 FU1 FU2 FU3 1 、 QF0 、 QF1、QF2 为总电源 气氛开闭 和驾驭电 源断途器; 图 B.下图为修立操作面板各部件功用及用意: 触摸屏 3. 此 红 色 电 源 停 止按钮开闭血色 指示灯正在总空开 闭合后应当显示! 不然请反省总电 源是否掀开或外 部电源是否接 通!! 电源启动 电源休止 手动 自愿 自愿运转 报 警 急 停 1.触摸屏: 驾驭修立 的人机界 面! 6.报警器:为声 光报警器, 正在设 备挫折或工艺 周期告竣时给 作声光报警提 示! 7.急停开闭: 为修立发作突 发情景时,按 下使体系休止 1、开启修立的外部总电源空开,然后掀开修立内部总电源开闭,如本节图 A-1 作事,寻常情 所示各空开。 4.此拣选开闭为设 5.自愿运转开闭: 为 况下为旋起状 结果将外围供气阀门总计掀开,并反省各压力是否正在寻常界限内; 备“手动/自愿”运 修立自愿运转形式 态。 转形式转换开闭 下的启动开闭 2、目视“电源休止”按钮血色指示灯是否亮灯,如无亮灯,则应反省外部电源和内部电源空 --9-- 2.操作电源 启动按钮 开闭! 气开闭是否掀开。如亮灯,即可开启“电源启动”按钮(如本节图 B-1 所示按钮开闭) , 此时“电源启动”按钮绿色指示灯应亮灯,触摸屏应显示如下图 LOGO 画面后约 6 秒进入 体系主画面;确认体系射频电源的的黄色开闭是否开启及亮灯,射频电源进入约 5 分钟的 预热;预热告竣时,射频电源的血色按钮给出亮灯提示,修立即可进入作事状况,不然请 勿操作修立,待挫折消弭后方可运转; 3.体系主画面如下图所示,厉重显示而今修立运转参数及运转状况:蕴涵自愿运转状况下工 艺实行时刻及工艺气体流量参数显示;手动状况下各工艺时刻显示为 0 秒; “静音”按钮 为声光报警器蜂鸣时按其可使其止闹; 4.工艺时刻及参数设定:正在《主画面》中点击“参数设定”按钮,画面切换进入如下图所示 的《参数设定》界面,遵循工艺央求点击各灰底红字区域即可设定各相应参数; - - 10 - - 5.手动调试操作工艺流程:将如本节图 B-4 所示的形式拣选开闭拣选置于“手动”状况,点 击《主画面》中的“手动操作”按钮,画面切换进入如下图所示的手动操作界面; (正在此 之前请确认修立反响室内是否真空未废除, 如未废除请按以下 “充气” 工艺流程实行操作, 以能掀开反响室盖为准) ; (1)预抽:递次点击掀开如下图所示的触摸屏“真空泵”“预抽阀”和“回旋电机” 按钮, 、 掀开后各按钮如下图显示状况,修立将通过预抽电磁阀以较缓的抽速进入预抽线)主抽:当预抽开启后,呆滞式相对线Mpa(绝对线Mpa) 以下时,即可掀开触摸屏“主抽阀”按钮,同时封闭“预抽阀” 按钮,如下图 所示各按钮显示状况;修立以较速的抽速进入主抽线)送气:当主抽开启后,反响室压力显示为 10Pa 及以下时,点击“送气阀”按钮,体系 以所设定的气体流量将工艺气体 CF4 及 O2 送入反响室,1974年等离子蚀刻机如下图所示各按钮显示状 态: (此流程中须留心使反响室压力维系正在 100Pa 安排,如压力高于尺度,可通 过调整数显真空外的开率将电动蝶阀的开度适合加大, 如小于尺度, 则适合删除, 直至到达尺度界限) ; - - 12 - - (4)辉光:当送气开启后,反响室压力维系正在 100Pa 安排时,点击“辉光”按钮,如下图所 示各按钮开启状况;射频电源绿色按钮运转指示灯亮灯,考察射频电源各参数是 否寻常,反响室辉光颜色寻常时应为乳白色; 辉光时如反响室压力凌驾设定界限,体系会休止辉光,并弹出如下画面给出提示,此时应返 回送气流程反省动态平均是否正在 100Pa 安排; - - 13 - - (5)抽空:当辉光各参数寻常后,将“送气阀”及“辉光”按钮点击封闭,维系 “真空泵” 和“主抽阀”一连开启,如下图所示各按钮状况,使辉光后的残留反响气体被抽 出反响室; (6)洗刷:当抽空时反响室压力迫近于 10Pa 时,将“氮气阀”掀开,如下图所示各按钮状 态,使氮气进入反响室到达洗刷反响室的目标; (7)充气:当反响室被洗刷后,将 “真空泵”“主抽阀” 及“氮气阀”按钮封闭,掀开“充 、 气阀”如下图所示各按钮状况,对反响室内充氮气到达真空废除、便于开启反响 室盖的目标; - - 14 - - 确认反响室盖也许掀开后,将“充气阀”和“回旋电机”按钮封闭,进入手动初始状况! ! 6.自愿运转操作: (1)请先确认反响室真空是否已废除,然后将如下面所示的形式拣选开闭拣选置于“自愿” 状况,使触摸屏画面显示《主画面》 ,将待蚀刻工装件放入反响室内的固定座上,并确 认是否安置平整; (2)按下如下图所示“自愿运转”按钮,体系会以所设定的工艺时刻&参数自愿告竣各流程, 并正在告竣后以报警器蜂鸣赐与提示;掀开反响室盖后,取出工装件; 触摸屏 电源启动 电源休止 手动 自愿 自愿运转 报 警 急 停 1. 将 此 选 择 开 闭 置于“自愿”运 转形式状况。 2.按下“自愿运转“开 闭; 之后的每一轮回周 期只消按此按钮即可。 - - 15 - - 7.正在修立运转进程中,如修立显露孔殷情景,可按下操作面板上的急停按钮,体系会立时停 止作事,并弹出如下界面提示;挫折消弭后请将急停按钮旋起,修立才力运转; 8.当体系显露挫折报警时,能够点出触摸界面中的“报警记实” ,体系会弹出如下图界面, 以查看而今报警项目实时刻: 9.体系闭机操作:与开机操作正好相反,先确认反响室真空已废除,然后封闭操作面板上的 血色电源休止按钮,封闭外围气体阀门,结果将外部总电源空开封闭; - - 16 - - 七 利用留心事项 1、 留心开启修立前,对真空泵目标不行确守时,先确卖力空泵电机转向后,才力运转修立 、 对真空泵目标不行确守时, 卖力空泵电机转向后, 对真空泵目标不行确守时 先确卖力空泵电机转向后 才力运转修立; 2、 体系的射频发作装备属细密仪器 、 射频发作装备属细密仪器,当工艺及参数改变时,务必由指定保卫职员调整, 调 务必由指定保卫职员调整, (调 射频发作装备属细密仪器 务必由指定保卫职员调整 ( 节板压时,请正在辉光休止时拨动转换开闭) 当校阅好各参数后,不要粗心调整, ,当校阅好各参数后 节板压时,请正在辉光休止时拨动转换开闭) 当校阅好各参数后,不要粗心调整,不然将 , 导致损坏射频发作装备的首要后果! ! 导致损坏射频发作装备的首要后果!! 3、 因为工装夹具系金属资料,正在往反响室放片、取片时,请留心轻拿轻放,避免遭遇反响 、 避免遭遇反响 室内的石英管; 室内的石英管; 4、按期反省真空泵油面考察窗口,当油面低于尺度或较搅浑时,请增加或调动同型号线、当修立处于闭机或待机状况时,请确保反响室真空已废除; 八 纯粹挫折与消弭 1、 体系驾驭电源不行启动,请反省供电电源、驾驭线的保障及联系线、 真空泵不行启动:请反省三相电源是否寻常、热继电器是否跳脱及联系驾驭线、 反响室真空度或保压达不到央求,请反省真空泵油是否过少,各管道连合件是否紧固, 、 各密封件是否破损; 4、 辉光无法开启时,请反省功率源黄色按钮开闭是否开启,15A 保障管是否已毁灭,如不 、 能确定挫折时,请不要粗心开启射频装备外壳,告诉专业职员维修; - - 17 - - 九 修立呆滞厉重图纸 - - 18 - - 十 修立电控道理图 - - 19 - - - - 20 - - - - 21 - - - - 22 - - - - 23 - - - - 24 - -

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