半導(dǎo)體制造涉及數(shù)百個(gè)步驟,從集成電路設(shè)計(jì)到晶圓制造、晶圓加工、封裝和測(cè)試,需要各個(gè)環(huán)節(jié)的高度配合協(xié)作。
在這些環(huán)節(jié)中,潔凈室環(huán)境至關(guān)重要,同時(shí)還需要高可靠性和效率來(lái)滿(mǎn)足高產(chǎn)量要求。
憑借雄厚的實(shí)力和持續(xù)創(chuàng)新,史陶比爾積極涉足半導(dǎo)體領(lǐng)域,提供包括工業(yè)機(jī)器人、AGV和連接器等產(chǎn)品,全方位滿(mǎn)足半導(dǎo)體行業(yè)的各種需求。
01 工業(yè)機(jī)器人
對(duì)機(jī)器人制造商和供應(yīng)商而言,滿(mǎn)足半導(dǎo)體行業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
史陶比爾憑借其卓越的技術(shù)實(shí)力和廣泛的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),推出性能卓越的潔凈室與超級(jí)潔凈室產(chǎn)品系列,提供更高的有效載荷、更廣的應(yīng)用范圍,以滿(mǎn)足高靈敏度的應(yīng)用要求。
史陶比爾的機(jī)器人技術(shù)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié),從晶圓加工到掩膜版/光罩加工,再到后道工藝和新技術(shù)相關(guān)工藝,都能夠展現(xiàn)出其卓越的性能和可靠性。
晶圓加工–單件和批量的晶圓搬運(yùn)
晶圓載具搬運(yùn)–包括FOUP、晶圓盒的運(yùn)輸和儲(chǔ)存等
掩膜版/光罩加工
其他應(yīng)用領(lǐng)域–包括后道工藝和與新技術(shù)相關(guān)的工藝
晶圓自動(dòng)化搬運(yùn)
晶圓自動(dòng)化搬運(yùn)是半導(dǎo)體制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。由于半導(dǎo)體組件的加工空間單位都是以微米計(jì)算,因此對(duì)搬運(yùn)過(guò)程中的精度和穩(wěn)定性要求極高。
為確保對(duì)高價(jià)值、脆弱的晶圓進(jìn)行絕對(duì)安全的搬運(yùn),選擇機(jī)器人時(shí)要考慮其工作范圍、速度、精度與可靠性的最優(yōu)組合。
如何有效降低搬運(yùn)過(guò)程中晶圓破損風(fēng)險(xiǎn)?史陶比爾六軸潔凈室機(jī)器人給出了答案
史陶比爾與SüSS MicroTec 合作開(kāi)發(fā)了基于機(jī)器人搬運(yùn)的創(chuàng)新涂膠和顯影系統(tǒng)。在拾取和嵌入晶圓時(shí),史陶比爾六軸潔凈室機(jī)器人的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)軌跡令人印象深刻:
搬運(yùn)昂貴晶圓而無(wú)任何輕微顫動(dòng),展現(xiàn)了出色的可靠性和穩(wěn)定性,即使是快速搬運(yùn),史陶比爾機(jī)器人仍能保持精準(zhǔn)運(yùn)行,從而避免晶圓損壞。
晶圓要經(jīng)過(guò)眾多漫長(zhǎng)的流程才能生成設(shè)計(jì)的精確微結(jié)構(gòu)。從氧化、光刻到沉積、CMP等工藝,需要具有高清潔度的可靠機(jī)器人,以確保在不同過(guò)程中對(duì)極其珍貴的晶圓進(jìn)行裝載和卸載。
在晶圓后道加工環(huán)境中,機(jī)器人的潔凈等級(jí)需達(dá)到 ISO 3 級(jí)至 ISO 4 級(jí)。潔凈室版本的史陶比爾六軸機(jī)器人采用特殊密封工藝和表面涂層,可內(nèi)部走線(xiàn)的靈活安裝方式,低顆粒排放,輕松滿(mǎn)足晶圓搬運(yùn)過(guò)程中的潔凈標(biāo)準(zhǔn)。
晶圓潔凈存儲(chǔ)系統(tǒng)
在半導(dǎo)體制造中,晶圓的高敏感性和高價(jià)值對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程中的轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存提出了嚴(yán)格要求。
隨著成本上升,如何在有限的空間內(nèi)提高生產(chǎn)效率成為重要問(wèn)題。
史陶比爾與Fabmatics GmbH合作開(kāi)發(fā)的CubeStocker系統(tǒng)作為晶圓自動(dòng)化存儲(chǔ)新范式,滿(mǎn)足潔凈室環(huán)境要求,具有超高空間利用率,可容納200個(gè)晶圓盒。
該系統(tǒng)以史陶比爾TX2-90XL SCR六軸機(jī)器人作為核心,滿(mǎn)足敏感晶圓搬運(yùn)的嚴(yán)苛要求,為晶圓生產(chǎn)提供潔凈的緩沖區(qū),并自帶清潔空氣供應(yīng)。
緊湊設(shè)計(jì)使其可放置在狹小角落,節(jié)省空間并保證容納量,既能解決存儲(chǔ)空間不足問(wèn)題,又能實(shí)現(xiàn)降本增效目標(biāo)的全新思路。
02 史陶比爾AGV
為了滿(mǎn)足半導(dǎo)體行業(yè)的嚴(yán)格需求,史陶比爾為其 AGV 建立了專(zhuān)用的潔凈室生產(chǎn)基地。這些測(cè)試包括在產(chǎn)品生命周期內(nèi)的釋氣性以及在AGV運(yùn)行過(guò)程中可能引起的磨損,每個(gè)測(cè)試都會(huì)被詳細(xì)記錄,從而最大限度降低顆粒物的排放。
史陶比爾為兩家知名半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備制造商定制潔凈版AGV,用于潔凈室內(nèi)搬運(yùn)重達(dá)24噸的光刻機(jī)設(shè)備部件。
引入AGV的目的在于限制設(shè)備與人員的接觸,降低潛在污染源,并避免起重機(jī)掉落磨損碎片的風(fēng)險(xiǎn)。
在此過(guò)程中,史陶比爾AGV積累了大量經(jīng)驗(yàn),大到外殼材料,小到電纜護(hù)套必須經(jīng)過(guò)退火或涂層覆蓋的表面處理等工藝。
史陶比爾AGV最高有效負(fù)載可達(dá)450噸,產(chǎn)品融合了獨(dú)特的全向驅(qū)動(dòng)專(zhuān)利技術(shù),可提供差速運(yùn)動(dòng)、全向運(yùn)動(dòng)兩種不同移動(dòng)方式,在狹小拐角獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。機(jī)身緊湊實(shí)用,采用可擴(kuò)展的模塊化設(shè)計(jì),易于維護(hù),可根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景及客戶(hù)需求更改配置。
03 史陶比爾電連接器
半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體制造的基石,而半導(dǎo)體設(shè)備的穩(wěn)定性與良率直接影響著下游廠商導(dǎo)入意愿和制造產(chǎn)品的性能。
伴隨國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備實(shí)現(xiàn)突破,國(guó)產(chǎn)化率也超過(guò)20%,如何實(shí)現(xiàn)“能用”到“好用”是重點(diǎn)關(guān)注方向。
對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備內(nèi)部復(fù)雜的電氣要求,電連接性能可以直接影響半導(dǎo)體設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行:
嚴(yán)苛的電氣挑戰(zhàn)
高溫環(huán)境導(dǎo)致接觸材料軟化
高頻電流出現(xiàn)明顯趨膚效應(yīng)
大電流產(chǎn)生高溫升
低氣壓低真空下的電弧擊穿
史陶比爾電連接器參與了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備的突破,得益于先進(jìn)的MULTILAM技術(shù),可為半導(dǎo)體設(shè)備提供高可靠性、低接觸電阻、耐嚴(yán)苛環(huán)境及長(zhǎng)使用壽命的標(biāo)準(zhǔn)化與定制化電連接方案。目前產(chǎn)品已應(yīng)用在薄膜沉積、刻蝕、去膠等設(shè)備領(lǐng)域。
未來(lái),史陶比爾將繼續(xù)致力于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí),通過(guò)提供全方位的產(chǎn)品和服務(wù),滿(mǎn)足半導(dǎo)體行業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求,助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突圍。
(史陶比爾機(jī)器人)