Geen producten in je winkelwagen.
Zowel de robotica als de halfgeleiderproductie ontwikkelen zich snel en gelijktijdig. In dit artikel worden de voordelen van het gebruik van robots bij de productie van halfgeleiders besproken, evenals de voordelen en uitdagingen van het gebruik ervan.
Afbeelding Credit: Wichy/Shutterstock.com
Nu robots steeds meer gemeengoed worden in industriële automatisering en productie, is er veel belangstelling voor hun mogelijke toepassing in de wereldwijde halfgeleiderindustrie.
De productie van halfgeleiders is een ingewikkeld proces. Robotsystemen en andere technologieën zijn van cruciaal belang voor de geautomatiseerde productie van halfgeleiders. Vanwege de complexe assemblages en kleine onderdelen zoals wafers en chips, ontwerpen fabrikanten flexibele robots die kunnen voldoen aan de delicate fabricageprocessen van halfgeleiders.
Het gebruik van robots om microscopische onderdelen te hanteren is essentieel geworden bij de introductie van micro- en nanotechnologie voor halfgeleiderfabrikanten. Ook het snel verplaatsen van siliciumwafers zonder schade te veroorzaken is een kritisch probleem voor deze machines in de halfgeleiderfabricage.
Deze taken worden complexer met variabele wafermaten. Om deze delicate componenten niet te beschadigen, worden geavanceerde schone robots gebruikt bij de handlingbewegingen.
Waarom worden robots gebruikt in de halfgeleiderindustrie?
De productie van halfgeleiders vereist een hoge mate van zuiverheid en netheid in de productieomgeving. Robotfabrikanten spelen een cruciale rol bij het voldoen aan deze behoeften en helpen te zorgen voor een veilige, onzuivere werkstroom.
Voor uiterst gevoelige toepassingen bieden deze systemen een ultraperformante lijn cleanroom robotarmen. Dergelijke installaties kunnen cassettes, silicium wafers, fotomaskers en panelen manipuleren in alle halfgeleider waardeketens met vloeiende trajecten, hoge snelheid en uitzonderlijke nauwkeurigheid.
Robotica en automatisering eBook
Compilatie van de beste interviews, artikelen en nieuws van het afgelopen jaar.
Het ontwerp van deze robots hangt af van de taak die ze moeten uitvoeren. Aangezien het hanteren van halfgeleiders een zeer delicaat proces is, moet elk systeemonderdeel dat direct betrokken is bij het hanteren van deze halfgeleiders kritisch worden beoordeeld om nauwkeurige bewegingen te garanderen.
In plaats van één systeem te hebben dat voor alle taken ontworpen is, worden er bijvoorbeeld specifieke robots gemaakt voor inspectie en reiniging, terwijl andere robots ontworpen zijn voor front-end taken zoals de productie van wafers.
Schone productie van halfgeleiders
Robotfabrikanten hebben een revolutie teweeggebracht in de halfgeleiderindustrie. De technologische vooruitgang die met behulp van deze systemen is bereikt, heeft de productie van halfgeleiders helpen katalyseren.
De nieuwste robots bieden betrouwbaarheid, flexibiliteit en hoge snelheid bij het hanteren van wafers of cassettes voor front-end halfgeleiderfabricageprocessen zoals reinigen, lithografie, etsen en polijsten. Op dezelfde manier voeren ze back-end taken uit zoals testen, verpakken en assembleren.
Een veelvoorkomend structureel component bij robots met armen is dat ze bedekt zijn met glanzende polyurethaan oppervlakken. Om te voldoen aan de eisen van cleanrooms moeten moderne ontwerpen voldoen aan ISO-normen, waaronder ISO 14644-1 klasse 2/3.
Verschillende bedrijven bieden geavanceerde robots om de halfgeleiderproductie schoon te houden, waaronder Mitsubishi, KUKA, Kawasaki en nog veel meer.
Kawasaki heeft twee series schone robots geïntroduceerd, waaronder de NTS-serie en de TTS-serie. Deze zeer nauwkeurige systemen werken zeer soepel met geavanceerde aandrijfsystemen. De TTS-serie is niet alleen zeer nauwkeurig, maar heeft ook een stijf telescopisch mechanisme waardoor handling met hoge snelheid in zowel lage als hoge posities mogelijk is.
Zowel de NTS- als de TTS-serie hebben toegang tot twee en drie FOUP's van EFEM zonder rupsband. De NTS-serie omvat twee soorten robots, namelijk de NTS10 met een vrijheidsgraad van vier assen en de NTS20 met een vrijheidsgraad van vijf assen. Evenzo omvat de TTS-serie TTS10 met een vrijheidsgraad van vier assen en TTS20 met een vrijheidsgraad van vijf assen. Ze voldoen aan de normen SEMI-F47 en SEMI-S2.
Uitdagingen voor de productie van halfgeleiders
In de halfgeleiderindustrie gaat de technologie razendsnel vooruit. Om deze innovaties bij te houden, staat de robotica-industrie voor de enorme uitdaging om tegelijkertijd vooruit te gaan.
Hoewel gebieden als zachte robotica, micro- en nanorobotica, kunstmatige intelligentie (AI) en machinaal leren de ontwikkeling van deze sector hebben gestimuleerd, is er nog steeds ruimte voor verbetering wat betreft toepassingen in de halfgeleiderproductie.
Er is bijvoorbeeld nog ruimte voor verbetering in volledig geautomatiseerde robots door middel van AI en machine learning om handmatige arbeid te verminderen, wat uiteindelijk zal helpen om het milieu schoner te houden. Bovendien zal dit ook de kosten verlagen van het inhuren van geschoold personeel om deze machines te bedienen.
Het inspecteren en testen van halfgeleiders met robots met visiontechnologie is ook van cruciaal belang om te garanderen dat ze hun taken correct uitvoeren. In de halfgeleiderproductie zijn kunstinspectie en testen kritieke taken.
Omdat er bij de productie van halfgeleiders veel kleine en kwetsbare onderdelen betrokken zijn, zijn er camera's met een betere resolutie nodig. Alleen hogeresolutiecamera's zijn in staat om deze onderdelen te lokaliseren en te inspecteren.
Halfgeleiderfabrikanten kunnen intelligente systemen met een vision systeem gebruiken om harde automatisering en gereedschap, die vroeger nodig waren voor de fabricage van halfgeleiders, te elimineren. Robots zullen een grotere rol spelen in de halfgeleiderproductie naarmate ze intelligenter, nauwkeuriger en sneller worden. Deze aanpassing is waardevol omdat het meer output tegen lagere kosten mogelijk maakt.