Lam Research科林研發打造Dextro協作機器人強化晶圓製程設備維運
現今的晶圓製造設備利用先進的物理學、機器人技術和化學創新來製造奈米級半導體。典型的晶圓廠內通常有數百種製程設備,每一種都需要定期進行複雜的維護保養程序。
隨著人工智慧(AI)技術帶來巨量的晶片需求,晶圓廠肩負著製程升級與提升量產效率的重任,維持晶圓製造設備機台的高效率運轉與降低停機損失至關重要,科林研發(Lam Research)所開發業界第一台的Dextro協作機器人,以其提供優化晶圓製造設備的關鍵維護任務,進駐全球多個先進製程晶圓廠,協助改善次微米級精度製程設備維護重複性,實現準確、高精度的維護保養,以期提高設備的成本效益。
以最大限度地減少設備停機時間和控制生產變異,展現一步到位(FTR: first-time-right)的顯著成果,從而提高了良率。
確保設備維護的準確性與一致性 大舉提升晶圓廠生產力
當晶圓廠不斷地愈蓋愈大,並到全球各地蓋廠,同時機台設備變得益加複雜龐大之後,晶片製造商正為了提高自動化程度和效率來優化其晶圓廠的效能而大舉投資,尤其關鍵人才上的補充卻愈來愈感到力有未逮,重要的職缺的招募艱難與市場上缺乏足夠的熟練工程人才,讓晶圓廠營運面臨諸多的挑戰也愈顯困難。
為了讓晶圓廠順利製造奈米級半導體晶片,製程機台往往需要幾百個步驟來執行複雜的維護程序,協作機器人能夠有效的協助晶片商確保成本、效率與重複性維護工作獲得最大化成果,當中最關鍵首推所用的製程工具的準確度,才可以遂行高精密度的子系統重新組裝,透過零錯誤、持續與重複性維護,協助降低排廢、減少人力與製程設備停機時間,有效控制生產變異,貢獻生產良率的提升。
Dextro可高效率管理關鍵設備的維護任務
有別於傳統的工業機器人,各種材料進出都無須人工干預,Dextro則是一種帶有機械手臂的行動裝置,設計來協助晶圓廠的技術人員或工程師進行操控,大舉減低維護執行的步驟,可使用各種末端執行器作為手臂的延伸,以處理關鍵設備維護任務,而這些任務在手動進行時,經常是非常耗時且容易出錯。
科林研發目前展示Dextro用在旗下精選的蝕刻設備,可精確地為DRAM和3D NAND等先進儲存元件創建具挑戰性的結構和圖案,其中高深寬比蝕刻對於特徵形成至關重要,Dextro在相關機台維護上所扮演的以下幾個重要角色。
首先,其提供超過人類手動兩倍以上的精密度,精確地安裝和壓緊部件,這非常有助於控制晶圓邊緣的蝕刻表現,從而提高良率。
Dextro緊固真空密封的高精度螺栓至精確規格,減輕了晶圓廠工程師執行重複性任務的壓力,這項工作在手動操作時,錯誤率高達5%,其準確地滿足規格要求,消除設備可能因為腔室溫度偏差,而進一步影響良率,並導致被迫停止生產的重大問題。
Dextro提供自動化清潔技術,在不需要拆卸下腔室的情況下,可清除腔室內側壁堆積的聚合物。更重要的,對於需要配戴重型防護性呼吸設備來手動執行任務的工程師而言,這可以降低風險並順利完成任務。
資料驅動解決方案解決一舉強化製程良率與效率
新的晶圓廠快速在全球不同的地區與國家中興建,由於蓋晶圓廠的投資非常昂貴,而且過程繁雜,需要依靠良好的製程良率與生產力才能快速回收ROI的投資,而機台維護的任務更是晶圓廠營運所需關注的長期挑戰。
Dextro身為科林研發的智慧解決方案產品組合一員,旨在提高晶圓廠的營運效率並降低成本。透過科林研發旗下的Equipment Intelligence解決方案和服務,搭配使用數據、機器學習、人工智慧和科林研發的產業知識來實現更好生產力成果,這些解決方案共同提升了晶圓廠的營運效率。





