導讀

半導體制造工藝中，蝕刻是利用物理或化學方法有選擇性地從晶圓表面去除不必要材料的過程。其中，蝕刻的速率、輪廓控制、均勻性和選擇性等關鍵指標是蝕刻工藝中難度最大、挑戰(zhàn)最大的部分。與此同時，蝕刻工藝的嚴苛要求對伺服系統(tǒng)性能也提出了更高的挑戰(zhàn)，不僅要確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質量，還要實現(xiàn)生產(chǎn)過程的節(jié)能降碳。

伺服控制系統(tǒng)的核心是伺服驅動器和伺服電機，驅動器負責接收控制指令和傳感器反饋信號，通過內(nèi)部控制算法調整電機的輸出信號，以實現(xiàn)精密的運動控制。在一些高精度、高速度、高負載的生產(chǎn)工藝中，還需要配備各種類型的傳感器，如位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等，用于實時檢測運動參數(shù)并反饋給伺服驅動器。那么，伺服系統(tǒng)是如何控制半導體蝕刻工藝“完美”運行的呢？

1   精確控制定位

晶圓傳輸，伺服系統(tǒng)用于精確控制晶圓在蝕刻機內(nèi)的傳輸過程，確保晶圓能夠準確、平穩(wěn)地到達指定的加工位置。

對位精度，在多次蝕刻和光刻過程中，伺服系統(tǒng)幫助實現(xiàn)晶圓與掩模的對位，確保圖案轉移的精度。

2   速度與加速度控制

在蝕刻過程中，伺服系統(tǒng)可以控制晶圓的旋轉速度和加速度，以及蝕刻頭的運動速度，以適應不同的蝕刻工藝需求。

3  壓力控制

在某些蝕刻工藝中，需要精確控制蝕刻氣體對晶圓的壓力，伺服系統(tǒng)可以調節(jié)閥門的開度，以控制氣體流量和壓力。

4  動態(tài)調整

蝕刻過程中可能會出現(xiàn)各種變量，伺服系統(tǒng)能夠實時響應這些變化，動態(tài)調整加工參數(shù)，以保證蝕刻效果的均勻性和一致性。

5  多軸協(xié)同

在復雜的蝕刻工藝中，可能需要多軸協(xié)同運動，伺服系統(tǒng)可以精確控制多個軸的運動，實現(xiàn)復雜的加工路徑。

6  在線檢測與調整

通過集成各種傳感器，伺服系統(tǒng)可以在蝕刻過程中實時監(jiān)測并調整參數(shù)，以適應材料的變化。

Elmo伺服運動控制系統(tǒng)通過獨有的技術，可以達到極低的運動抖動及波紋速度，在多軸同步運行時，確保試樣中心點不變，保證X軸及Y軸方向上的驅動器中心定位精度。

優(yōu)越性能：

先進的調節(jié)算法

超長控制帶寬

快速采樣率

快速設置

極高的耐用性和可靠性

出色的EtherCAT 性能

最大故障率：小于 7/1000

伺服系統(tǒng)在提高半導體蝕刻工藝的自動化程度、加工精度和生產(chǎn)效率方面起著決定性作用，是現(xiàn)代半導體制造中不可或缺的技術。隨著半導體技術的不斷發(fā)展，伺服系統(tǒng)的性能和精度也在不斷提高，以滿足更加苛刻的制造需求。