Robot per camere bianche a cui è stato affidato un carico prezioso

COMPITO

Movimentazione automatizzata di wafer

I robot che spostano componenti da A a B possono sembrare una procedura di routine. La questione è molto diversa, tuttavia, quando si maneggiano wafer di silicio nell'area del back-end, poiché in questa fase un singolo disco può valere diverse migliaia di euro. SÜSS MicroTec ha optato per il robot ad alta precisione Stäubli TX60L CR (Cleanroom) per garantire una movimentazione ultra-sicura di questo prezioso carico.

L'Asia ha effettivamente una morsa sul mercato dei semiconduttori, ma il gruppo SÜSS MicroTec è in grado di competere allo stesso livello per quanto riguarda la lavorazione dei wafer. Una delle aziende del gruppo è SÜSS MicroTec Lithography GmbH che, come suggerisce il nome, è specializzata nell'uso della litografia per la lavorazione di wafer nell'area back-end e offre una gamma completa di prodotti di rivestimento e sviluppatori.

La loro completa padronanza dei processi e la gestione rapida, precisa e affidabile dei wafer con tassi di rottura trascurabili nell'ordine dei ppm sono argomenti che hanno convinto i clienti di tutto il mondo. Un altro motivo della loro competitività nel mercato asiatico è la flessibilità. Il produttore tedesco di apparecchiature specializzate ha un livello di competenza eccezionalmente elevato per quanto riguarda l'adattamento degli impianti specifici per il cliente, mentre i suoi concorrenti asiatici si concentrano principalmente sulla costruzione di sistemi standard.

SOLUZIONE

Innovativi sistemi di verniciatura e sviluppo con movimentazione robotizzata

Anche nella configurazione standard, i sistemi sono progettati per essere altamente flessibili, come esemplificato dal cluster modulare di rivestimento e sviluppo ACS 300 Gen2. Il sistema può essere utilizzato senza modifiche meccaniche per la lavorazione di wafer da 200 mm e 300 mm. Le principali aree di applicazione sono i sofisticati processi di rivestimento, le applicazioni di confezionamento a livello di wafer e l'integrazione 3D. Tutte le attività di movimentazione all'interno dell'impianto sono svolte dal robot ad alta precisione per camera bianca Stäubli TX60L CR. Nell'area back-end, le specifiche della camera bianca vanno da ISO 3 a ISO 4 e sono facilmente soddisfatte dalla versione per camera bianca del TX60L.

I sistemi SÜSS MicroTec sono soggetti a requisiti molto elevati in termini di affidabilità, ripetibilità, tempi di attività e manipolazione sicura, poiché circa il 90% delle fasi di produzione è già stato completato in questa fase. Sarebbe quindi catastrofico se uno dei costosissimi wafer si rompesse.

Rispetto ai robot a tre bracci prevalenti nell'industria e che hanno libertà di movimento su soli tre piani, il sei assi Stäubli è molto più flessibile. Il TX60L , in particolare con il suo braccio lungo, è in grado di raggiungere molto più lontano. L'area di lavoro più ampia consente una disposizione molto più flessibile dei moduli all'interno del sistema. Inoltre, il TX60L ha una maggiore precisione di posizionamento e una ripetibilità superiore rispetto ai sistemi a tre maglie, che è un criterio decisivo per la rimozione del cordone del bordo del wafer.

UTILIZZO DEL CLIENTE

Massima precisione per la massima affidabilità

Il robot deve essere estremamente preciso quando posiziona i wafer nei moduli di processo. Con lo Stäubli TX60L ad alta precisione, l'obiettivo dichiarato di raggiungere una precisione di posizionamento assoluta di ± 50 micron nei moduli è stato raggiunto. Ciò è dovuto in gran parte alla tecnologia di azionamento brevettata JCM del robot Stäubli.

L'elevata precisione del percorso del robot è anche un grande vantaggio durante il prelievo e l'inserimento di wafer. Senza il minimo accenno di tremore, il robot gestisce i costosi wafer con un'affidabilità esemplare. La rottura dei wafer è di conseguenza inaudita. I tempi di ciclo del sistema variano notevolmente a seconda dell'attività da svolgere. I tempi dei moduli sono gli elementi limitanti per alcune sequenze, mentre per altri compiti è il tempo di ciclo del robot stesso il fattore determinante. In entrambi i casi, l'impianto beneficia dei tempi di ciclo ultrarapidi del robot industriale Stäubli, che lavora con la massima precisione nonostante le elevate forze di accelerazione, evitando in modo sicuro danni al wafer.

Il fatto che solo i robot a 6 assi prodotti da Stäubli siano ora utilizzati negli innovativi cluster ACS300 Gen2 costruiti da SÜSS non è un caso. La procedura di selezione ha comportato un attento esame delle alternative sul mercato. Ma nella ricerca della combinazione ottimale di autonomia, velocità, precisione e maneggevolezza affidabile; solo il miglior robot per questa applicazione avrebbe mai ottenuto l'approvazione.