TwinCAT为晶圆制造产业铺平道路.PDF

Thomas Swan Scientific 公司 决定安装 Beckhoff 自动化系统 TwinCAT 为晶圆制造产业铺平道路 Thomas Swan Scientific 公司总部位于英国剑桥，全球市场上 40% 的金属有机物化学气相沉积 （MOCVD ）反应器都是由他们供应的。这种设备可用于制造多种半导体，其市场竞争非常激烈，但 Thomas Swan 坚信基于 PC 的控制系统才是确保公司能够保持市场优势的关键所在。 大部分的半导体产品 – 例如，处理器和内存 – 都是硅设 施这些方案却是一个非常有挑战性的任务。创新设计是不可 备，而现在，其它很多产品，包括发光二极管（LED）和微 或缺的一部分，Thomas Swan 独特的喷淋领头式气体喷嘴 波元器件，则是由其它半导体材料制成，比如氮化镓和磷化 设计方案就是最好的例证。顾名思义，它看起来就像是一个 铟。在使用这些特殊半导体材料制造产品时的一个关键工艺 老式的扁平喷嘴，表面布有很多小孔。这种喷嘴用于将气体 就是空白晶圆的生产，实际上，它是一种制造成品设备的原 导入至反应器，它的这种布置可确保气体均匀分布在贴近喷 材料。开发、生产并供应 MOCVD 反应器来生产这些晶圆 嘴处的基片表面。由于该喷嘴有独立的通道，可用于两种气 是 Thomas Swan Scientific 公司的主营业务，而其母公司 体，因此，它也可确保在用一种以上的气体时，仅在进入反 Aixtron AG 则是全球最大的化学气相淀积设备供应商。 应器的最后时刻才混合。这一点非常重要，因为有些气体混 合物反应形成的固体化合物可能会堵塞其它类型的输送系 MOCVD 的工艺原理并非深奥难懂。对于每个待制造的晶圆 统。 （一种基片）通常是由蓝宝石或硅制成，放置在反应器中。 然后，各种气体 － 有些含有所需半导体材料 － 被吸入到 可灵活应对各种需求变化的控制系统 反应器室内。如果气体的温度和压力以及基片的时间 / 温 创新的工艺设计只能应对生产可靠、有效的 MOCVD 反应 度分布能够受到精确控制，超纯半导体材料就能够沉积在基 器过程中的部分挑战。精确、可靠的控制也至关重要，考虑 片表面形成一层薄的金属膜，然后制成成品空白晶圆。 到半导体行业的发展如此迅猛，其市场需求也会不断变化， 理想的情况就是，所选用的控制系统必须能够为未来的发展 虽然工艺原理可能简单易懂，但在生产设备的可靠部件中实 提供保证。 多年来，Thomas Swan Scientific 一直采用的都是基于 PC 的智能控制系统，它通过一个 Profibus 接口与标准 PLC 连接，主要任务是处理系统的输入和输出。但是，最近，该 公司决定升级他们的控制系统，特别是要将负责处理反应器 气体供应的气柜控制系统与反应器本身的控制系统分开。这 种安排能够精简设备制造过程，提高生产效率。由于气柜大 部分都是标准的，可以批量生产，而反应器根据正在制造的 半导体类型的不同而变化万千。 与此同时，Thomas Swan Scientific 设