1. Projekt Hintergrund

Nassabziehanlagen sind ein wichtiges Werkzeug in der Halbleiter- und Präzisionsfertigung. Ihre Hauptfunktion ist die Entfernung von Dünnschichten oder beschichteten Schichten von Substraten durch kontrollierte chemische Lösungen und Temperaturmanagement. Diese Systeme werden in großem Umfang in der Mikroelektronik, bei optischen Komponenten, flexiblen Displays und anderen hochpräzisen Industrien eingesetzt, wo Prozesskonsistenz und -stabilität unerlässlich sind.

Ein typisches Nassabziehsystem umfasst ein chemisches Zirkulationsmodul, ein präzises Temperaturkontrollsystem, ein Lösungszufuhrsystem und eine programmierbare Automatisierungsplattform. Da die Abziehqualität sehr empfindlich auf Prozessparameter reagiert, muss die Anlage eine strenge Kontrolle über Flüssigkeitsstände, Temperatur, Durchflussrate und chemische Stabilität aufrechterhalten, um gleichmäßige Abziehergebnisse zu gewährleisten und gleichzeitig die Substratbeschädigung zu reduzieren.

Dieses Projekt konzentriert sich auf die Bereitstellung einer stabilen, genauen und hocheffizienten Automatisierungslösung für eine Halbleiter-Nassabzieh-Produktionslinie, wodurch der Durchsatz und die Produktqualität verbessert werden.

2. Lösung Überblick

• Hauptsteuerung: Keyence SPS

• Anwendbarer Prozess: Front-End-Lithografie — Nassprozess vor der Strukturierung

• E/A-Konfiguration: Ca. 100 digitale E/A-Punkte

• Jährliches Einsatzvolumen: 80 Einheiten

3. Technische Umsetzung

Die Nassabziehanlage verwendet eine Keyence SPS in Kombination mit E/A-Modulen der RS-Serie und bildet so ein komplettes und zuverlässiges Automatisierungssteuerungssystem, das für die präzise Prozessausführung konzipiert wurde.

1. Erfassung von Mehrfachsensoreingaben

Das E/A-Modul erfasst wichtige Prozesssignale von verschiedenen Sensoren, darunter:

• Flüssigkeitsstandsensoren

• Temperatursensoren

• Durchflusssensoren

• Sensoren für den chemischen Zirkulationsstatus

Diese Signale gewährleisten eine genaue Überwachung der Chemikalienzufuhr, der Temperaturkonsistenz und der Prozessstabilität während des gesamten Abziehzyklus.

2. Präzise Aktorsteuerung

Durch Hochgeschwindigkeits-Logikverarbeitung steuert die SPS die E/A-Module und führt koordinierte Aktionen aus, wie z. B.:

• Anpassungen der Chemikalienheizung

• Präzise Lösungsdosierung

• Umschaltung von Reinigung und Zirkulation

• Ventilsteuerung

• Sicherheitsschutz und Verriegelung

Dies stellt sicher, dass die gesamte Abziehsequenz reibungslos, effizient und sicher abläuft.

3. Verbesserte Prozesskonsistenz

Die Automatisierung minimiert menschliche Fehler und verbessert die Datenrückverfolgbarkeit. Die einheitliche Steuerungslogik gewährleistet eine wiederholbare Abziehleistung und verbessert letztendlich die Ausbeute im gesamten Halbleiterprozess.

4. Lösungsvorteile

Kompaktes und leichtes Design

Die modulare Struktur ermöglicht eine nahtlose Integration in groß angelegte Nassprozesslinien, wodurch der Installationsraum reduziert und die Flexibilität erhöht wird.

Einfache Installation und Wartung

Die Plug-and-Play-E/A-Architektur reduziert die Verdrahtungskomplexität, während die SPS eine schnelle Fehlersuche und Diagnose unterstützt — wodurch die Systemausfallzeiten minimiert werden.

5. Ergebnis & Wert geliefert

Durch die Implementierung der Keyence SPS + RS E/A-Automatisierungsarchitektur erreichte das Nassabziehsystem:

• Höhere Abziehkonsistenz die den Präzisionsanforderungen auf Halbleiterebene entspricht

• Verbesserte Automatisierung und reduzierte Bedienereingriffe

• Erhöhte Produktionseffizienz und Ausbeute

• Starke Skalierbarkeit für zukünftige Prozess-Upgrades

Diese Lösung wurde erfolgreich in Front-End-Lithografie-Vorverarbeitungslinien eingesetzt und hat von den Kunden ein sehr positives Feedback erhalten.