勻膠顯影機是完成除曝光以外的所有光刻工藝的設(shè)備，包括光刻材料的涂布、烘烤、顯影、晶圓背面的清洗以及用于浸沒式工藝的晶圓表面的去離子水沖洗等。一般勻膠顯影機由動力系統(tǒng)、顯影液槽及噴液管、水洗槽、擠壓輥、涂膠槽等部分組成，其適應(yīng)于半導(dǎo)體、化工材料、硅片、晶片、基片、導(dǎo)電玻璃等工藝。

“中國半導(dǎo)體之父”張汝京曾在2018集成電路產(chǎn)業(yè)峰會時點評：“我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展最薄弱的環(huán)節(jié)就是材料和設(shè)備”，同時半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用能極大地推動了科學(xué)技術(shù)進步和社會經(jīng)濟發(fā)展，為國家重點支持的行業(yè)。因此，像勻膠顯影機之類的半導(dǎo)體設(shè)備的自主研發(fā)和改進成為當前發(fā)展的首要考慮因素。

圖 | 寧波潤華全自動8/12寸勻膠顯影機

市場上勻膠顯影機存在的缺點

控制單元分離

勻膠顯影機一般包含主軸電機、機械臂、計量泵、排風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備，而其主控單元通常由獨立的工控機和PLC控制器組成。分離的兩種控制單元將增加工程師的程序開發(fā)難度以及人員投入，同時也不利于設(shè)備維護與操作。

操作難度高，配置繁瑣

勻膠顯影機對于設(shè)備各部件的控制精度及穩(wěn)定性要求高，工控機本身一般不直接支持實時通訊協(xié)議，而在整個系統(tǒng)中引入PLC控制器，使得設(shè)備的操作難度變大，需要熟悉相應(yīng)的配置軟件才能完成系統(tǒng)配置，也將增加接線布線。

虹科HK-CIFX PC通訊板卡功能

虹科HK-CIFX通訊板卡是一款適用于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線協(xié)議的計算機板卡，可以快速的將實時通訊添加到基于PC/IPC的自動化設(shè)備中，支持EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP等各種主流的實時通訊協(xié)議，并且涵蓋常見的PC卡格式，對用戶開放PCI、PCIExpress、緊湊型PCI、薄型PCIe、MiniPCIe、半高PCIExpress、M.2格式PCIExpress、MiniPCI、PCI /104和PCI 104等接口。

勻膠顯影機控制一體化

本案例中采用虹科HK-CIFX 50-RE型號的通訊板卡，作為EtherCAT主站通訊板卡，可以替代勻膠顯影機中外加的PLC控制器。用戶只需要將HK-CIFX50-RE通訊板卡插到工控機PCI卡槽并燒寫相應(yīng)的EtherCAT Master固件，即可將該PC板卡作為EtherCAT主站使用，這樣便非常輕松的將勻膠顯影機中所有的主控單元都集成到一臺工控機，從而使得控制一體化。另外，HK-CIFX通訊板卡的驅(qū)動程序提供了統(tǒng)一的API應(yīng)用程序編程接口，可以采用C、C++、C#等編程語言進行程序開發(fā)，用戶無需熟悉復(fù)雜的通訊協(xié)議規(guī)范，僅從編程角度就能實現(xiàn)對外圍設(shè)備如伺服電機、機械臂、氣體閥的實時控制。

HK-CIFX通訊板卡提供用戶二次開發(fā)包，用戶調(diào)用對應(yīng)的API函數(shù)接口便可Visual Studio等IDE軟件中開發(fā)應(yīng)用程序，實現(xiàn)周期/非周期數(shù)據(jù)收發(fā)

虹科HK-CIFX通訊板卡的關(guān)鍵特性：

支持EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP、CANopen、Profibus、DeviceNet、CC-Link等實時通信協(xié)議

對于不同操作系統(tǒng)和不同通訊協(xié)議，提供統(tǒng)一的API函數(shù)接口

支持Windows、Linux、Vxworks、INtime、RTX、QNX等操作系統(tǒng)下的驅(qū)動

提供PCI、PCI Express、緊湊型PCI、薄型PCIe、Mini PCIe、半高PCI Express、M.2格式PCI Express、Mini PCI、PCI / 104和PCI 104等接口格式

通過雙端口內(nèi)存（DPM）或直接內(nèi)存訪問，訪問數(shù)據(jù)

通過虹科HK-CIFX通訊板卡可以讓勻膠顯影機快速的將實時通訊添加到其基于工控機的自動化設(shè)備中，從而將分立的控制單元融合為一體，由工控機直接控制相應(yīng)的EtherCAT設(shè)備。用戶也無需深入研究各種實時通訊協(xié)議，直接調(diào)用相應(yīng)的API函數(shù)接口即可實現(xiàn)應(yīng)用程序設(shè)計，同時也可以與原有程序結(jié)合，這樣一套控制程序和一臺工控機就能實現(xiàn)所有控制。同樣的，該PC通訊板卡也可以這種方式集成到其他半導(dǎo)體設(shè)備中，如去膠剝離機，勻膠機，鍵合機等。