摘要：碳化硅外延设备是半导体产业链的重要设备之一,外延设备的控制系统直接决定了设备的优劣。针对用户对外延设备控制系统各项功能的需求尚未明确的问题,首先通过会议讨论、问卷调查、专家访谈等方式,收集整理出完整的用户需求清单并分类整合。其次运用改进A-Kano (Analytical Kano)问卷对用户需求及满意度进行权重评分。创新性地对问卷选项分值进行优化设计,有效确保了A-Kano的调查问卷所得到的结果与传统Kano模型没有原则上的偏差,提高了需求划分的相对准确性。进而利用A-Kano模型量化评估外延设备控制系统中各功能的需求层次属性,筛选出基础型需求、期望型需求和魅力型需求。根据需求清单及AKano需求实现优先级原则,制定了3类典型需求的设计、实现与优化研发方案,通过架构设计、应用界面设计、算法优化、差异化需求实现等确保提供给用户稳定的基础型需求、极致的期望型需求和惊喜的魅力需求。最终经实际验证系统稳定、可靠,已生产出膜厚均匀性、掺杂浓度均匀性、表面粗糙度等关键指标符合质量标准的外延片,达到工艺要求,并且用户NPS调研满意度高。

摘要：外延设备是碳化硅产业链的重要设备之一,设备的控制系统直接决定了设备的优劣。设计与实现了一套碳化硅外延设备控制系统,详细介绍了外延设备控制系统总体设计、软硬件架构和各分系统关键技术。通过高内聚、低耦合,高度的模块化设计,实现端口、零件到模块的逐级封装,软件架构清晰。系统以倍福PLC为主控制器,集成串口RS232/485通讯、DeviceNet等通讯方式,完成信号采集、温度控制、压力、流量、功率等PID控制。设备流量控制采用HORIBA的质量流量计(MFC)、温度控制采用MINI8温控仪、INFICON的薄膜规和压力计、JEL的真空机械臂等,实现了对碳化硅外延各项反应条件的精确调节和控制。控制系统操作界面友好、简单、可移植性强。经实际验证系统稳定、可靠,已生产出符合要求的外延片,达到工艺要求。

摘要：在半导体晶圆生产线中,旋转冲洗甩干是一道必不可少的工艺,旋转冲洗甩干设备中核心控制系统设计的合理性与高速旋转转子动平衡的品质对旋转冲洗工艺的稳定性的提高有至关重要的作用。针对旋转冲洗甩干机工艺中所需的功能和步骤设计了一套全新的控制系统,此控制系统使用触摸屏作为人机操作界面,通过触摸屏输入工艺所需的参数、制程、显示运行和故障状态。将触摸屏与下位机PLC通信,完成了对整机的实时控制与监控,增加了安全互锁功能,提升了装备整体控制的稳定性与安全性;随后,结合国家动平衡品质标准、理论计算和实际校正实验,研究了转子的动平衡。通过钻孔去重校正法使得转子的动平衡达到了预先设计的G6.3动平衡品质级别,此方法和研究不仅减少了设备的抖动与“碎片”概率,也为旋转清洗设备中转子动平衡的实现提供了一套可行的方案。

摘要：碳化硅(SiC)作为第三代半导体的代表材料,其生长需要精确稳定地控制高温、低压、运动、气流等。该文提出一种基于多种类现场总线的SiC外延设备控制系统,设计了软件架构、流程、交互、控制零件等。经反复的工艺运行验证,该系统的最高测量温度达到1750℃;温控精度≤1℃;压力控制精度≤1 mbar;外延最高生长速率≥60 um/h;厚度均匀性≤2%;掺杂浓度均匀性≤5%;平均修复时间(MTTR)≤8 h,以上指标均达到设计要求。