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RENA设备工艺介绍


RENA设备与工艺培训 设备与工艺培训

2011-1-9

RENA清洗制绒原理方程: 清洗制绒原理方程: 清洗制绒原理方程

RENA刻蚀原理方程:3SI+4HNO3+18HF——3H2[SIF6]+4NO2+8H2O 刻蚀原理方程
SIO2+HF——H2[SIF6]+H2O

RE

NA设备:内部和表面绒面

RENA运行时的内部状况图 运行时的内部状况图

多晶硅片经过制绒后的绒面形貌

清洗制绒过程中片子是全部淹没在溶液内的。 注:需要指明的是RENA清洗制绒过程中片子是全部淹没在溶液内的。而在 需要指明的是 清洗制绒过程中片子是全部淹没在溶液内的 而在RENA刻蚀过 刻蚀过 程中片子是漂浮在溶液上的。 程中片子是漂浮在溶液上的。
3

RENA设备:外观

前后加装上料台、 注:公司一般会根据需要在RENA前后加装上料台、下料台用来代替人工手工放片。 公司一般会根据需要在 前后加装上料台 下料台用来代替人工手工放片。 在下料台也会安装吸片装置,用以挑出损坏,破碎的片子。 在下料台也会安装吸片装置,用以挑出损坏,破碎的片子。

4

设备: 一.RENA设备:各部分构件介绍 设备
chillier Keep process temperature stable
Etch bath Rinse1 Alkaline bath Rinse2 Acidic bath Rinse3 Dryer

蚀刻槽(主槽) 蚀刻槽(主槽)

清洗一槽

碱洗槽

冲洗二槽

酸洗槽

冲洗三槽

干燥

工作流程

5

RENA操作界面介绍 : 操作界面介绍1: 操作界面介绍

RENA主界面详细说明 : 主界面详细说明2: 主界面详细说明
程序内 的日期 和时间 模式、与PLC的 连接情况及登陆 的用户名 灯塔状 态 机器名称 厂家名称

报警的详细信息

登陆按扭

RENA设备:外围药液桶 设备: 设备

注:通过对外围药液桶液位的观察可以很好的了解到药液的用量情况

8

RENA主界面详细说明 主界面详细说明3: 主界面详细说明
机器的三种报警:严重的问题、机 器本身的问题和一般的警报

一号传 动的状 态及设 定速度

二号传 动的状 态及设 定速度

传动速度补偿 及刻蚀槽温度 补偿

三号传 动的状 态及设 定速度

RENA主界面详细说明 主界面详细说明4: 主界面详细说明
进口 处统 计归 零 准备上料(自动 模式下才会出现)

三个电机分别控制三段滚轴

出口 处统 计归 零

进口 处硅 片统 计

刻蚀 槽温 度

碱槽温 度

门状态(绿色为关 闭灰色为开启)

出口 处硅 片统 计

RENA主界面详细说明 主界面详细说明5: 主界面详细说明

登陆筐,可输入登陆名密 码后登陆(不同的登陆 ( 名有不同的权限)

记事本

锁定 窗户

正在使用的工 艺文件

机器自动 运行时的 开始和停 止

灯塔测试 (点击后 灯塔全部 亮)

RENA主界面详细说明 主界面详细说明6: 主界面详细说明
关闭模式 手动模式 服务模式(权限最高) 自动模式 切换到初始界面按扭 进入服务模式按扭 进入手动模式按扭 工艺文件 进入手动添加界面 曲线图 进入报警信息界面 取消蜂鸣 取消报警

RENA主界面详细说明 主界面详细说明7: 主界面详细说明
各添加桶状态 冷水机 状态 储液箱 状态

集中供液是 否READY

机器内化学品排 放是否READY

储液箱进口温度 储液箱设定温度 储液箱实际温度 冷水机内自来 水的电导率

RENA手动模式状态详解: 手动模式状态详解: 手动模式状态详解

RENA刻蚀槽界面介绍: 刻蚀槽界面介绍: 刻蚀槽界面介绍
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单个槽的自动手动切 换 PT FILLING DI----储液槽加纯水 PT FILLING CHEMIE----储液槽加化学药品 SYSTERM RINSING----整个系统(包括外槽内槽储液槽)用纯水清 洗 SYSTERM DRAINING----整个系统排液 BATH CHANGE----刻蚀槽储液槽排空,再重新配液 START MAIN FUNCTION----在手动模式下单个槽运行工艺 RINSE BATH START----开始用纯水不断清洗(只有在槽内加满纯 水后次按键才有作用) RINSE BATH STOP----纯水清洗结束 FILL BATH----给刻蚀槽加化学药品(如果储液槽内是纯水则加的 是纯水) DRAIN BATH----刻蚀槽排液

RENA刻蚀槽功能: 刻蚀槽功能: 刻蚀槽功能
第一次配槽 的设定体积 实际加入的体 积 未加入的体积(点 击上图的REST REMAIN VOL.可 以清零) 流量

RENISE1界面 界面

RENISE1功能 功能
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单个槽的 自动手动切换 FILLING DI----给槽内加纯水(RENISE1的水是 RENISE2槽的水溢流过来的) DRAINING----整个槽排液 START PROCESS----在手动模式下单个槽运行工艺 STOP----结束操作

RENISE 1槽的状 态

RENA碱槽界面 碱槽界面

碱槽功能
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单个槽的 自动手动切换 FILLING DI----给槽内加纯水 FILLING CHEMIE----加化学药品(初始配槽) RINSING----用纯水清洗 DRAINING----整个槽排液 START CIRCULATION----开始循环(只有加满纯水 或化学药品后此功能才起作用,此步骤程序内有时 间计算,会自动停止,是整个槽达到READY的基本 条件之一) START ETCHING----在手动模式下单个槽运行工艺 STOP----结束操作 初始配槽时KOH和水的体积

RENISE2界面介绍 界面介绍

RENISE2主功能 主功能
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单个槽的 自动手动切换 FILLING DI----给槽内加纯水(RENISE2的水是 RENISE3槽的水溢流过来的) DRAINING----整个槽排液 START PROCESS----在手动模式下单个槽运行工艺 STOP----结束操作

RENISE 2槽的状态

HF槽界面介绍 槽界面介绍

HF槽主功能 槽主功能
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单个槽的 自动手动切换 FILLING DI----给槽内加纯水 FILLING CHEMIE----加化学药品(初始配槽) RINSING----用纯水清洗 DRAINING----整个槽排液 START CIRCULATION----开始循环(只有加满纯水或 化学药品后此功能才起作用,此步骤程序内有时间计 算,会自动停止,是整个槽达到READY的基本条件 之一) START ETCHING----在手动模式下单个槽运行工艺 STOP----结束操作

初始配槽时HF和水的体积

RENISE3界面介绍 界面介绍

RENISE3功能 功能
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单个槽的 自动手动切换 FILLING DI----给槽内加纯水(RENISE2的水是 RENISE3槽的水溢流过来的) DRAINING----整个槽排液 START PROCESS----在手动模式下单个槽运行工艺 STOP----结束操作

RENISE 3槽的状态

DRYER2功能 功能

DRYER2功能 功能
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单 个槽的自动手动切换 AIRKNIFE ON----手动模式开启风刀 AIRKNIFE RESET----风刀复位

风刀状态

COOLINGUNIT功能 功能

COOLINGUNIT功能 功能
MODE MAN&MODE AUTO----自动运行时单 个槽的自动手动切换 FILLING----给冷水机加自来水(冷水机上有 液位显示) DRAINING----冷水机排水(自来水)‘

冷水机状态

RENA传动功能 传动功能

RENA传动功能 传动功能
传动状态(3个)

同时控制3 个传动

RENA添加桶描述 添加桶描述
下图为刻蚀槽添加桶画面 三个液位传感 器,低于低液位 传感器或高于 高液位传感器 机器都会报警, 低于中液位传 感器并且高于 低液位传感器 系统开始加液, 加液时添加桶 上方的气动阀 打开(颜色变为 绿色)。

RENA添加桶描述 添加桶描述
碱槽添加桶 HF槽添加桶

RENA添加桶描述 添加桶描述
HON3的添加桶下方与其他三个添加桶不同, 只有一个RV880/45,这个限流阀是生产过程 中微量补液用的,而在第一次配槽时HNO3是 不经过添加桶,由流量计控制直接进储液箱 的,KOH,HF都是从添加桶往槽内添加.所以 配槽时由于HNO3的管路不同,添加桶也和其 他三个添加桶不同.

设备: RENA设备:常见问题及解决方案
序号 所遇问题
设备运行过程中发 现液位下降 设备是否有外漏 设备是否有内漏(气动 阀不能关严)

检查项目
风刀是否工作正常

解释说明
wafer表面无水 滴

解决方案
用水枪冲洗风 刀槽确保没有 杂质与碎片堵 塞 配合设备人员 检查

1

机器的脱裂安全 干燥保护 静止状态液面不 会降低 保证片子吹干的 情况下即可 Wafer与风向的 夹角在30° 保证能冲洗到整 片即可

2

碎片率居高不下

风刀的试量是否太大

调整手动阀功 率一般控制在 65%~75% 调整角度

风刀的角度是否正常

水刀的试量是否太大

调整手动阀

RENA设备:常见问题及解决方案 设备: 设备
序号 所遇问题 检查项目 水刀的角度是否合 适 风刀是否有接触到 滚轮 水刀是否有接触到 滚轮 滚轮型号安装位置 是否正常 滚轮是否发生弯曲 解释说明 可以冲洗到整片 wafer上 下水刀试冲到wafer的同 一点。角度尽量小 保证滚轮始终接触不到 风刀 保证滚轮始终接触不到 水刀 确保滚轮安装正确 解决方案 调整水刀角度

2

碎片率居高不下

配合设备人员检 查调整风刀角度 配合设备人员检 查调整水刀角度 查看安装图纸

确保所有滚轮很平整的 在一条线上面 片子减薄量控制在规定 范围之内

配合设备人员解 决 提高带速,或减 小蚀刻量

片子减薄量是否太 大

RENA设备:常见问题及解决方案 设备: 设备
序号 所遇问题 设备工作过程中碱洗槽高温 报警 检查项目 查看冷却系统是否 正常 解释说明 碱洗槽在超过设定 温度的情况下会停 止运行 在碱液罐液位低于 最低水平的情况下 设备会自动报警停 止运行 酸洗槽在超过设定 温度的情况下会停 止运行 解决方案 将温度参数的设置 值提高消除报警待 温度降下来再行运 行 手动补充碱液,查 看外围是否有碱液。

3

4

设备运行过程中碱洗槽的干 燥运行保护

碱液罐碱液是否不 够

5

设备工作过程中酸洗槽高温 报警

查看冷却系统是否 正常

将温度参数的设置 值提高消除报警待 温度降下来再行运 行 将设备打到手动, 关闭风刀,关闭其 他滚轮,再将设备 打到自动,运行

6

第一道滚轮不转其他滚轮运 行正常

查看滚轮感应器是 否正常

感应器出错

RENA开机工艺准备工作: 开机工艺准备工作: 开机工艺准备工作

开机前工艺人员必须确保所有的化学用液在规定范围之内,各槽参数正常, 开机前工艺人员必须确保所有的化学用液在规定范围之内,各槽参数正常,即 RENA机主界面全部是绿色的情况下方能正常运行。 机主界面全部是绿色的情况下方能正常运行。 机主界面全部是绿色的情况下方能正常运行

RENA工艺运行参数文件
清洗制绒槽: 清洗制绒槽
正常配液 HNO3 385g/L HF 125g/L 总量 480L 自动补液 HNO3 1Kg HF 0.9L/0.05k g 0.35g~0.5g 8℃±5 ℃ ℃ 减薄量 温度

RENA工艺运行参数文件
清洗碱洗槽: 清洗碱洗槽
正常配液 KOH浓 浓 度 5% 总量 自动补液 KOH DI 温度 20℃±10 ℃ ℃ 换液周期 24H

75L

2.5L/H

6L/H

RENA工艺运行参数文件
清洗酸洗槽: 清洗酸洗槽
正常配液 HF浓度 浓度 HCL浓度 总量 浓度 自动补液 HF HCL DI 换液周期 5~7天 天

15%

10%

350L

0.85L/H

2.2L/H

6L/H

控制要求:配液按工艺文件来配, 控制要求:配液按工艺文件来配,自动补液根据实际情况使用微调

RENA工艺运行参数文件
刻蚀制绒槽: 刻蚀制绒槽
正常配液 自动补液 减薄量 温 度 换液周期

HNO3

HF

总量

H2SO4

HNO3

HF

0.05g~ 0.1g

6 ℃

15天 天

365g/L

35g/L

350L

70L

0.22L/0.0 2Kg

0.14L/ 0.02Kg

RENA工艺运行参数文件
刻蚀碱洗槽: 刻蚀碱洗槽

正常配液 KOH浓 总量 浓 度 5% 93L

自动补液 KOH 2L/H DI 6L/H

温度 22℃±5 ℃ ℃

换液周期 24小时 小时

RENA工艺运行参数文件 工艺运行参数文件
刻蚀酸洗槽: 刻蚀酸洗槽
正常配液 自动补液 换液周期

HF浓度 浓度

总量

HF

DI

5~7天 天

5%

435L

1L/H

10L/H

刻蚀的腐蚀量控制在0.05g~0.1g,边缘腐蚀线小于 边缘腐蚀线小于1.5mm,表面无色斑, 刻蚀的腐蚀量控制在 边缘腐蚀线小于 ,表面无色斑, 背面无明显黄褐色斑

工艺技术人员对RENA机的工作内容及要求 机的工作内容及要求 工艺技术人员对
对于RENA机,工艺技术人员最主要的工作就是要保证片子出来后符合工艺 参数要求在这边主要的一个工作内容包括以下几点:

1:保证RENA机各槽溶液的一个及时准确的更换,每个班必须记录下当天所换药
品,以确保下个班工艺能及时准确的了解。(一般换碱液工艺人员控制在40分钟 之内,更换蚀刻槽液体控制在3~4小时,更换HF酸控制在2~3小时)

2:对片子减薄量的一个准确的控制。配合生产一线员工根据产量的具体情况每
400~800片做一次减薄量的测试。控制减薄量一般有以下几种方法1:改变带速(正 常情况下可以直接在界面上微调,如需彻底改变需要在参数里面改写。2改变蚀刻 量(在改变带速没有明显效果下改变蚀刻量)。3:改变溶液浓度(通过按照参数 配比直接添加,或改变自动补液的次数)。

3:配合设备人员及时对RENA机警报的一个解除工作。 4:帮助一线员工解决片子的异常,做好片子的一个返工处理以及保持片子的报
废率保持在最低水平。

RENA设备对于工艺的要求: 设备对于工艺的要求: 设备对于工艺的要求
1:片子表面5S控制:片子表面要保持清洁,不容许手摸片子,要勤换 手套。 2:减薄量数据要真实可靠,一般控制在0.36g~0.45g不允许弄虚作假。 3:测减薄量每次至少要测试4片片子,可以每次放在不同排的滚轮上测 试。 4:停机在半小时以上要求将时刻槽的液回罐,保持溶液的新鲜。 5:从下料台出来的片子要及时拉到下个工序,最长不能超过四小时, 以免片子被污染和氧化,影响后面的效率 6:RENA机出现报警,及片子出现异常要及时处理,不允许出现一线员 工找不到工艺的情况。 7:RENA机带速最快不能超过1.5m/min,最慢不能低于0.4m/min。

48

RENA设备对于工艺的要求: 设备对于工艺的要求: 设备对于工艺的要求
? 8:在每天的生产结束时当班工艺要及时的排液并RENA机的碱洗 槽和冲洗槽进行纯水的冲洗,在确保冲洗干净的情况下方能加 液 ? ? 9:在更换蚀刻槽用液的的时候必须通知设备人员一同换液. 10:严格禁止非工艺人员改变RENA机运行参和增补药品.

多晶硅片制绒异常分析及处理1: 多晶硅片制绒异常分析及处理 :
工序 异常现象
片子表面发暗呈现深褐色

分析处理
溶液浓度过高,片子绒面过大。需及时 溶液浓度过高,片子绒面过大。 降低片子减薄量。 降低片子减薄量。 滚轮留下的虚影,冲洗不充分导致 滚轮留下的虚影,

清洗制绒
RENA

片子表面伴有一条一条的 线痕印 片子表面有水痕印

烘干效果不理想

片子表面有白色的小雨点

可能是H 可能是 2,NO等气体沾附在片子表面导 等气体沾附在片子表面导 致 片子杂质过多引起

片子表面有过穿的小洞

多晶硅片制绒异常分析及处理2: 多晶硅片制绒异常分析及处理 :
工序 异常现象
片子表面颜色不均匀

分析处理
一般是溶液不均匀导致,需要将各槽溶 一般是溶液不均匀导致, 液充分循环 制绒槽液位没有达到理想状态,调整液 制绒槽液位没有达到理想状态, 位 烘干效果不理想, 烘干效果不理想,表面留有水迹导致

清洗制绒
RENA

片子上下表面绒面相差很 大 片子流到扩散后, 片子流到扩散后,表面发 蓝

多晶硅片刻蚀异常分析及处理1: 多晶硅片刻蚀异常分析及处理 :
工序 异常现象
有效刻蚀宽度过大或者是 过刻 硅片边缘呈现暗色( 硅片边缘呈现暗色(刻通 正常为金属色) 正常为金属色) 流到PECVD工序镀膜后片 工序镀膜后片 流到 子表面发白 流到PECVD工序后表面有 工序后表面有 流到 水纹印 表面出现针孔 片子表面有雨点状印迹

分析处理
一般是因为滚轮出现问题,或者是液位 一般是因为滚轮出现问题, 状况不对导致, 状况不对导致,配合设备人员解决亦或 者溶液浓度过高。 者溶液浓度过高。 溶液的浓度达不到标准, 溶液的浓度达不到标准,工艺人员根据 具体情况适当补充药品。 具体情况适当补充药品。 片子出来后在空气中逗留时间过长, 片子出来后在空气中逗留时间过长,片 子被空气氧化 刻蚀后烘干效果不理想导致 扩散导致, 扩散导致,根本原因原材料 产生的NO2气体没有彻底脱离片子表面 气体没有彻底脱离片子表面 产生的

清洗制绒
RENA


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