close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Роботизированная установка нанесения фоторезиста cpf-150a..pdf

код для вставкиСкачать
УДК 621.865.8:621.325.652
РОБОТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА НАНЕСЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТА CPF-150A
В.Р. Петренко, В.В. Пешков, А.И. Шиянов, А.В. Зубков
Рассмотрено описание, назначение и ключевые особенности роботизированной установки проявления фоторезиста
CPF-150A, а также принцип управления установкой, позволяющие оценить целесообразность применения адаптивного
управления для повышения производительности и показателей качества оборудования подобного класса
Ключевые слова: роботизированная установка нанесения, фоторезист, адаптивное управление, показатели качества
Роботизированная установка нанесения фоторезиста CPF-150A (рис. 1), предназначена для формирования на подложке плёнки из раствора полимера с заданными значениями толщины.
Установка является базовой для семейства оборудования, предназначенного для технологического
процесса нанесения плёнок из полимеров на подложках из различных материалов c произвольной
геометрией, используемых в фотолитографическом
производстве радиоэлектронной элементной базы.
Особенностью конструкции установки является
её построение на основе интегрированных в единый
кластер отдельных функциональных модулей [2].
Это позволяет сократить затраты на переналадку, а
также ремонт и плановое обслуживание установки.
Значительно упрощается модернизация установки
по требованиям заказчика.
Рис. 1. Роботизированная установка нанесения
фоторезиста CPF-150А. Общий вид.
_____________________________
Петренко Владимир Романович – ВГТУ, д-р техн. наук,
профессор, e-mail: rector@vorstu.ru
Пешков Владимир Владимирович – ВГТУ, д-р техн. наук,
профессор, e-mail: otsp@vorstu.ru
Шиянов Анатолий Иванович – МИКТ, д-р техн. наук,
профессор, e-mail: mathy@mail.ru
Зубков Алексей Владимирович – МИКТ, аспирант, e-mail:
zubkov@iict.ru
36
Одной из важных задач на этапе проектирования CPF-150A является задача построения структуры системы управления установкой. В ходе проектирования необходимо было заложить в систему
управления возможность обеспечения адаптации к
возмущениям, вносимым в ходе отработки многократных циклов нанесения фоторезиста [1].
Оборудование для серийного производства
микроэлектронной техники должно быть не просто
набором функциональных модулей для выполнения
технологических операций, а представлять собой
технологический комплекс оборудования, связанного единой информационной системой, который позволит обеспечить максимально высокую эффективность производства, минимизировать простои
оборудования и обеспечивать требуемые показатели
качества: заданный интервал толщин плёнок (предельный градиент толщины плёнки на обрабатываемой поверхности подложки) и процент годных
подложек.
При производстве микроэлектронной техники
полупроводниковые подложки проходят по цепочке
технологических операций. Если произошла задержка в движении подложки и есть возможность
оценить этот интервал времени и согласовать параметры всех функциональных модулей, то за счёт
этого можно повысить устойчивость технологического процесса и обеспечить требуемую производительность, для чего нужно объединить оборудование в информационную сеть и разработать алгоритм
применения соответствующих функций.
В составе установки (рис. 2) можно выделить
следующие основные модули:
- модуль центрифугирования;
- модуль термообработки;
- транспортный робот-манипулятор;
- модуль загрузки/выгрузки пластин;
- система управления установкой;
- модуль термостабилизации фоторезиста;
- защитный бокс.
Технологические возможности установки:
- подача раствора полимера на пластину в статическом и динамическом режимах (сканирование);
- подача раствора полимера в любую заданную точку пластины;
- подача раствора полимера дозатором;
- стабилизация и регулирование температуры раствора полимера;
- удаление аэрозоля полимера с обратной стороны
пластин;
- удаление полимера с торца пластин;
- удаление краевого валика;
- автоматическая промывка растворителем;
- регулируемая вытяжная система;
- термообработка пластин на «горячей плите» контактным методом или на зазоре.
Рис. 2 Внешний вид рабочей зоны CPF-150А
Основные технические характеристики установки
нанесения фоторезиста:
- диаметр обрабатываемых пластин, мм 76÷150
- диапазон скорости вращения, об/мин 10÷6000
-точность поддержания скорости, об/мин ±5
- ускорение, рад/с2 - 2000
- дискретность задания скорости, об/мин 10
- диапазон регулирования температуры слоя фоторезиста, оС (18÷50) ± 0,1
- диапазон дозирования фоторезиста, мл 0,5÷5,0
- точность дозирования, мл ±0,1
- диапазон температуры «горячей» плиты, оС 70÷200
В процессе работы было определено, что наиболее приемлемым вариантом синтеза адаптивной системы управления является беспоисковая адаптивная
система управления с эталонной моделью [3].
Для построения эталонной модели адаптивной
системы привлечен аппарат теории нечетких множеств. Такой подход обусловлен наличием большого
количества лингвистических описаний взаимосвязей
параметров техпроцесса и характеристик качества
конечной продукции, в то время как формирование
математического описания этих взаимосвязей с помощью аппарата дифференциальных уравнений требует
значительных вычислительных ресурсов для работы в
режиме реального времени.
С учетом вышеизложенного, на основе результатов работы по определению возможности построения
ряда вариантов адаптивных систем управления в микрофотолитографическом оборудовании для техпроцесса формирования фоторезистивных пленок была разработана система управления CPF-150А, построенная по
иерархическому принципу.
Система управления представляет собой несколько иерархических уровней связанных между собой.
Система управления обеспечивает:
- диагностику работоспособности установки;
- хранение в памяти не менее 25 программ различных циклов обработки;
- мониторинг и регулирование технологического
процесса в реальном масштабе времени (постоянную
индикацию реальных технологических параметров и
времени протекания процесса обработки объектов).
- автоматическое поддержание технологических
параметров процесса по загруженной заданной программе, обеспечение стабильности и воспроизводимости параметров;
- возможность аварийного отключения установки.
Особенностью системы управления установкой
можно считать, заложенные возможности модернизации в интеллектуальную адаптивную цифровую систему управления, с законом управления на основе аппарата нечеткой логики.
Подобная модернизация позволит осуществлять
анализ взаимосвязей между входными параметрами
(вязкость и температура фоторезиста, геометрические
характеристики подложек, окружающая температура, и
пр.) и качеством выходной продукции, а также качеством выполнения промежуточных технологических
операций.
Помимо этого существенно уменьшиться необходимость во вмешательстве обслуживающего персонала, а также затраты на обслуживание установки и расходы технологических сред и реактивов.
Программное обеспечение установки обеспечивает диагностику работоспособности установки, возможность удалённого наблюдения за работой механизмов
технологических модулей в реальном времени при
помощи веб-камеры и составление библиотек технологических программ для корректировки параметров
производственного процесса.
Разработанная роботизированная установка нанесения фоторезиста по своим характеристикам соответствует современному уровню, длстигнутому в мировом
электронном машиностроении и имеет большой задел
на модернизацию.
Литература
1. Ефремов Д.А. Распределенная многоуровневая
система управления установкой плазмохимического
удаления диэлектрика / Ефремов Д.А., Зубков А. В.,
Фиш С. Г. // Анализ и проектирование средств роботизации и автоматизации. - Воронеж: ВГТУ, 2003. - С.
45-49.
2. Филь А.А. Предложения по разработке манипулятора для перегрузки полупроводниковых пластин
при операциях плазмохимической обработки на установках Плазма 150-А, Плазма 100-К, Вольфрам 150 /
Филь А.А., Зубков А. В. // Анализ и проектирование
средств роботизации и автоматизации. - Воронеж:
ВГТУ, 2004. - С. 132-136.
3. Зубков А.В. Применение методов нечеткого
регулирования в оборудовании для плазмохимической
обработки / Зубков А.В., Ефремов Д.А. // Анализ и
проектирование средств роботизации и автоматизации.
- Воронеж: ВГТУ, 2005. - С. 131-136.
Воронежский государственный технический университет
Международный институт компьютерных технологий
THE ROBOTIZED COATING PHOTORESIST FILMS MACHINE CPF-150A
V.R. Petrenko, V.V. Peshkov, A.I. Shijanov, A.V. Zubkov
The description, appointment and key features of the robotized coating photoresist films machine CPF-150A, and
also a principle of management is considered by the installation, allowing to estimate expediency of application of adaptive
management for increase of productivity and indicators of quality of the equipment of a similar class
Key words: robotized coating machine, photoresist films, adaptive control, quality indicators
37
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
7
Размер файла
3 412 Кб
Теги
cpf, 150a, нанесения, роботизированной, pdf, установке, фоторезиста
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа