TX60L cleanroom at SÜESS MicroTec
半导体与洁净室 成功案例

净室机器人用于高价值硅片搬运

客户收益
  • 有效预防晶圆破损
  • 精度高达微米级的机器人搬运
  • 柔性系统设计
  • 缩短周期时间
  • 高生产率
Stäubli TX60L cleanroom
设备内所有搬运任务均由高精度史陶比尔TX60L CR净室机器人完成

任务

晶圆自动化搬运

机器人将工件从 A 处转移至 B 处通常是一道简单工序。但若涉及硅晶圆后道搬运,则与常规要求完全不同,因为从这一阶段起,一片硅晶圆就价值几千欧元。为确保这些高价值产品绝对安全的搬运,德国 SÜSS MicroTec 集团选用了高精度的史陶比尔 TX60L CR 净室机器人。

如今亚洲主导着全球半导体市场,但在晶圆加工领域,SÜSS MicroTec 能以相同水准抗衡。集团旗下公司 SÜSS MicroTec Lithography GmbH,致力于晶圆后道加工中的光刻工艺,并提供全系列光阻涂布机产品。

该公司精通晶圆搬运工艺,搬运效果快速、精准、可靠,破损率与其每分钟搬运速度相比几乎可忽略不计,为其赢得了全球客户。公司另一大竞争力在于其设备的高柔性。不同于亚洲市场竞争对手主营通用型设备,这家德国设备制造商具备非常高的专业水准,可为客户提供定制化专用设备。

 

解决方案

基于机器人搬运的创新涂胶和显影系统

即使是标准配置,系统设计也旨在具备高柔性,正如 ACS300 Gen2 型号涂胶和显影一体机。这套系统无需机械改造即可用于 200-300mm 晶圆加工,主要包括先进涂胶工艺、晶圆级封装和三维集成技术。设备内所有搬运工作均由高精度史陶比尔 TX60L CR 机器人完成。在后道加工环境中洁净等级达到 ISO 3 级至 ISO 4 级,净室版本的TX60L可轻松满足。

SÜSS MicroTec 系统在可靠性、重复定位精度、正常运行时间和安全搬运方面都有非常高的要求。因为在这一阶段前,已完成近 90% 的生产步骤,一片极其昂贵的晶圆破碎就能导致严重的后果。

与半导体业内较为普遍的平面三连杆机械臂 (只有 3 个平面自由度) 相比,史陶比尔六轴机器人更具柔性。尤其是臂展较长的 TX60L 具备广泛的工作行程。更大的运行空间支持系统内部更灵活的模块安排。此外,TX60L 还具备更高的取放精度和出色的重复定位精度,这在晶圆边缘光刻胶去除方面是一项决定性标准。

 

客户应用

最高精度保证最大化可靠性

将晶圆放置到加工模块时的动作必须非常精准。凭借高精度史陶比尔 TX60L,在模块内达到 ±50 微米绝对放置精度的既定目标能轻松实现,这很大程度上归因于史陶比尔机器人自有专利 JCM 驱动技术。

在拾取和嵌入晶圆时,机器人的精准运动轨迹也是一大优势。TX60L 能以出色的可靠性搬运昂贵晶圆而无任何轻微颤动,也未曾发生晶圆破碎问题。系统的周期时间视实际任务而定,模块加工时间对某些工艺来说是限制因素,但对于其他任务来说,机器人自身的取放周期时间才是决定性因素。在两种情况下,系统都受益于机器人的超快速度的周期时间。即使是在较大加速度下,史陶比尔机器人仍能保持精准运行,从而安全避免晶圆损坏。

实际上,SÜSS 创新地将史陶比尔六轴机器人集成到 ACS 300 Gen2 系列设备绝非偶然,而是经过对市面上现有机器人产品的严格筛选。在寻求工作范围、速度、精度和可靠性的最优组合时,只有最好的机器人才适用。