孟庆嵩

【摘 要】本文简述了全自动圆片清洗机的发展趋势以及工艺要求，以全自动圆片清洗机设计为例，分析其系统组成，介绍了系统流程、设计步骤和关键技术，经现场工艺验证，能实现自动上下料以及清洗功能，系统运行稳定、可靠，具有一定的推广价值。

【关键词】圆片清洗；PLC；上下料

随着我国集成电路产业的持续快速发展，我国半导体设备和半导体材料产业越来越得到政府和业界的重视和支持。于此同时，对晶圆表面对洁净度要求也越来越高。绝大部分清洗系统应用于晶圆减薄后清洗，而晶圆在划切完成之后清洗，设备还是手动将圆片一片一片放入清洗腔体中进行清洗，这样浪费人力和时间。鉴于此种情况，需要设计一种全自动圆片清洗机，能实现自动上下料功能，节省人工和时间。

1.全自动圆片清洗机系统的设计

全自动清洗机设备主要由两部分构成，分别为控制系统和运行机构组成。

1）控制系统主要由监控主机和两个PLC以及扩展模块组成。监控主机与PLC之间通过以太网方式收发数据，而PLC1控制3个电机运行、水气检测和塔灯控制，PLC2控制另外3个电机运行，扩展IO模块负责传感器检测和电磁阀控制。两个PLC之间使用RS485连接进行数据交互。

2）运行机构，主要包含6个电机，分别为片盒升降电机、框架预对准电机、水平拖拽电机、取片机械手电机、摆臂吹二流体电机、清洗旋转电机。

2.全自动圆片清洗机功能实现

本文设计的设备主要是实现圆片清洗过程的自动上下料功能，下面介绍关键功能的实现方法和步骤。……