Pusvadītāju ražošanas nozarē ražošanas vides tīrība un aprīkojuma stabilitāte tieši nosaka mikroshēmu ražu un veiktspēju. Tā kā ražošanas procesi turpina virzīties uz 3nm un 2nm mezgliem, tradicionālās metāla robotu rokas, kas ir pakļautas daļiņu piesārņojumam un statiskām elektrības problēmām, arvien vairāk kļūst par sašaurinājumu, samazinot ražas uzlabojumu. Keramikas robotizētie ieroči tomēr izmanto savas unikālās materiāla īpašības, lai parādītos kā “putekļu - brīvas rokas” uzlabotās pusvadītāju ražošanas ražošanai, piedāvājot vafeļu fabs tīrāku un stabilākus automatizētus risinājumus.
Kāpēc pusvadītāju ražošanai ir vajadzīgas “tīras rokas”?
Metāla piesārņojuma nāvējošā ietekme
Vafeļu apstrādes laikā pēdas daļiņas (piemēram, Fe un Ni), ko rada berze no metāla robotizētām rokām, var tieši pielipt vafeļu virsmai, izraisot ķēdes īsās ķēdes vai noplūdi. Pētījumi rāda, ka pat nanomēroga metāla piesārņojums var samazināt mikroshēmu ražu ar procesa lielumu 28 nm vai mazāks par 5% līdz 10%.
Elektrostatiskās izlādes (ESD) risks
Tradicionālās metāla vai kompozītmateriāla robotizētās rokas ir pakļautas statiskās elektrības uzkrāšanai augstas - ātruma kustības laikā, piesaistot putekļu daļiņas no vides un pat izraisot elektrostatisko izlādi, kas var sabojāt jutīgas sastāvdaļas. Tomēr keramikas dabiskās izolācijas īpašības (pretestība> 10¹²Ω · cm) var novērst šo risku.
Ķīmiskās korozijas izaicinājums
Mitros procesos, piemēram, kodināšana un tīrīšana, skābi šķīdumi (piemēram, HF un H₂SO₄) korodē metāla robotu ieroču virsmu, saīsinot viņu kalpošanas laiku. Keramika (piemēram, cirkonija un alumīnija nitrīds) ir izturīga pret spēcīgu korozīvu vidi, pateicoties to skābei un sārmu rezistencei, pagarinot viņu kalpošanas laiku vairāk nekā trīs reizes.
Trīs galvenie tehnoloģiskie sasniegumi keramikas robotu rokās
Nulles daļiņu piesārņojums
Augsta - tīrība (99,9% vai augstāka) keramikas materiāli un bez - magnētiskā piedziņas komponenti tiek izmantoti, lai novērstu berzes putekļu ģenerēšanu. Faktiskie mērījumu dati rāda, ka 1. klases tīra telpā keramikas robotu ieroču daļiņu izdalīšanās darbības laikā ir par 90% zemāka nekā metāla rokām.
Sub - mikronu atkārtojamības precizitāte
Keramikas augstais stingrības modulis (lielāks vai vienāds ar 300 GPa) un zemu termiskās izplešanās koeficientu (<5×10⁻⁶/℃) ensure that the robotic arm maintains a positioning accuracy of ±0.1μm even during high-speed movement, meeting the wafer transfer requirements of lithography machines.
Pilna procesa savietojamība
Sākot ar vafeļu apstrādi un litogrāfijas izlīdzināšanu ar iepakojumu un testēšanu, keramikas robotizētās rokas ir savietojamas ar visiem pusvadītāju procesiem un ir īpaši piemērotas MRAM un kvantu mikroshēmu ražošanai, kas ir jutīgi pret magnētismu.
Nozares pierādījumi: ražas uzlabošanas gadījuma izpēte vadošajā Vafer FAB
Pēc keramikas robotu ieroču ieviešanas, vadošais starptautisko vafeļu lietuvju zāģis:
1. 18% defektu blīvuma samazināšanās (metāla piesārņojums - saistītie defekti samazināti līdz gandrīz nullei)
2. Aprīkojuma apkopes cikli pagarināja līdz 8000 stundām (salīdzinājumā ar 2000 stundām metāla rokām)
3. Kopējais ražas uzlabojums 2,3% (par 5 nm ražošanas līniju tas ir vienāds ar gada ieņēmumu pieaugumu vairāk nekā 120 miljonu USD vērtībā vienai rūpnīcai)
Nākotnes tendences: inteliģenta keramikas integrācija
Nākamās paaudzes keramikas robotizētās rokas tiks iestrādātas ar IoT sensoriem, lai reālā laikā uzraudzītu tādus parametrus kā vibrācija un temperatūra. Izmantojot AI algoritmus, tie paredzēs uzturēšanas mezglus, vēl vairāk samazinot dīkstāves risku. Tā kā pusvadītāju procesi tuvojas fizikālajām robežām, keramikas materiālu “tīrs gēns” kļūs par galveno veicinātāju, lai izlauztu Mūra likumu.
Pusvadītāju ražošanas precīzajā kaujas laukā keramikas robotizētie ieroči ir ne tikai materiālu jauninājums, bet arī stratēģiska izvēle sacensībās par ražas likmēm. No 28nm līdz 2nm, no silīcija -, pamatojoties uz trešo - paaudzes pusvadītājiem, “putekļi - brīvā roka 'pārdefinē mikroshēmas ražošanas uzticamības standartus.
Tālruņa numurs
13918810800
E - pasts
lh@ceramicstimes.com
