晶圆行业解决方案
晶圆行业简述
2023年全球晶圆市场规模达到147亿美元,预计2030年将达到192亿美元,年复合增长率(CAGR)为6.3%(2024-2030)。地区层面来看,中国市场在过去几年变化较快,2016-2021年中国半导体晶圆搬运设备行业市场规模呈现逐年上升趋势,2021年晶圆市场规模近20亿美元,同比上升12.05%。
晶圆机器人在半导体行业中具有非常重要的作用。它可以实现晶圆的自动运输和摆放、晶圆的检测和清洁,提高生产效率和产品质量。同时,晶圆机器人还可以完成其他一些辅助工作,提高生产线的整体效率。随着科技的发展和晶圆工艺的不断更新,晶圆机器人的应用前景将更加广阔,为半导体行业的发展提供强有力的支持。
晶圆机器人分类
按照加工产品的不同类型,晶圆机器人可分为以下几种:
大气晶圆机器人(Atmospheric Robot)
大气晶圆机器人是一种在洁净的大气环境中用于传输晶圆的机器人,其特点是其高精度、高效率,在半导体材料搬运中发挥不可替代的作用。
在洁净的生产环境中,大气传输机器人能够精准而高效的完成材料的搬运任务,有效避免人为操作可能带来的污染和误差。其独特的对接技术保证了材料在传输过程中的稳定性和安全性,极大地提高了生产效率和产品质量。
真空晶圆机器人(Vacuum Wafer Robot)
真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中,实现晶圆在真空腔室内的传输。
晶圆工作站构成
晶圆工作站由EFEM半导体设备前置模块、晶圆倒片机与传送盒组成。
半导体设备前置模块(EFEM)从属于半导体生产设备,其内部主要由化学蒸汽过滤器、空气过滤器、离子发生器、晶圆运输机器人、晶圆对准装置、晶圆载运盒、自动化控制模块等组成。其中晶圆装载系统、晶圆搬运机器人、晶圆对准装置是最核心的三大部件。
晶圆分选机(Wafer SORTER)是用于半导体制造行业的过程设备,通过设备内部的微环境保证倒片过程的洁净要求,实现 Wafer 的下线、制程前分批、制程后合并、制程间倒片的卡控和产品出厂校验、排序。
传送盒是半导体制程中被使用来保护、运送、并储存晶圆的一种容器,是晶圆的重要载体。
纳博特晶圆工艺简述
纳博特推出先进晶圆搬运解决方案,致力于为晶圆市场打造高效而稳定的晶圆运输处理系统。
该晶圆搬运解决方案具有以下特点:
1.运行速度的自动切换功能:根据晶圆检测、晶圆获取/输出面积等情况,对动作 指令分别设定操作速度。主机可以将这些速度设置为任何值到每个轴的最大速度 。在操作期间 ,根据晶圆握持状态(通过真空型压力传感器或晶片存在状态检测晶片存在)或操作类型检测晶圆存在状态 ,在控制器中自动改变传输速度。
2.两片同步操作:可同一时间内获取或放置两个晶圆片(条件是两个刀片类型需一致,位置相同)。
3.晶片突出物检测功能:在一些特殊情况下 ,晶圆片可能会突出晶片盒,如果不检测晶 片和刀片会相互干扰,晶圆或刀片可能会损坏。可以通过对映射操作命令的参数选择来 启用/禁用晶片突出检测功能。
4.晶片映射:机械手移动到晶片盒的特定位置后 ,从该位置升高 ,并对映射传 感器开启或关闭的标高轴位置进行采样 ,通过采样数据与校准操作中数据进行 比较来确定晶片的状态(正常插入、异常插入),如下图所示:
5.互锁功能:系统具有互锁功能,可以监控各种状态,以确定操作的有效性,以 便其安全运行。
机械手:
(1)有晶片:禁止执行晶圆转移操作,如再去获取晶圆/禁止执行晶圆突出检测功能/禁止执行晶圆校准。
(2)无晶片:禁止执行晶圆放置操作及转移操作 校准器:无晶片——禁止进行晶片对齐及校准操作。
同时,纳博特晶圆工艺的特点还在于取放片迅速,传片效率速度高达200次/小时,在保持高速运输的情况下持续运行24小时不会出现掉电/掉片的情况,可靠性极佳。
纳博特工艺优势
适配多种晶圆机器人,单叉/双叉、单臂/双臂机器人均可使用该系统。
自研系统,内置先进视觉检测算法,高精度,高可靠性。
可运输各种尺寸与规格的晶圆,满足客户的多样化运输需求。
传片效率高,一小时可达200次。稳定性强,抖动小不掉片。
精度极高,纳博特控制系统的轨迹精度可达到±0.02mm以内 ,轨迹偏移误差值±1.2mm。
内置安全控制界面,工艺过程可控,有效检测和避免碰撞和意外伤害,提高工作环境安全性。