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HIWIN晶圆机器人:为半导体先进制程提供洁净、高精度晶圆传输解决方案

更新时间  2026-04-17 07:14 阅读

随着半导体制造向3纳米及更小制程演进,以及Chiplet先进封装技术的规模化应用,晶圆在设备前端模块(EFEM)和真空腔室间的传输精度与洁净度,已成为直接制约生产良率与设备综合效率(OEE) 的核心变量。针对行业对高效、可靠晶圆自动化移载装备的迫切需求,HIWIN(上银)依托三十余年在精密传动领域的积累,推出了覆盖150mm200mm300mm晶圆的全系列晶圆机器人产品线,为半导体前道制程、先进封装及检测设备提供关键核心部件。

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一、 应对高节拍需求:双臂与单臂晶圆机器人的实测数据

在客户实际应用场景中,晶圆机器人的吞吐量直接影响晶圆厂的投资回报。以HIWIN 300mm晶圆双臂真空机器人为例,其在洁净大气环境下的取放周期(含晶圆映射、对中、传输)可缩短至3.5秒以内。这一性能源于机器人核心的高刚性谐波减速机与低析气真空兼容润滑技术,确保机械手在长期连续运行中,末端重复定位精度稳定在±0.05mm,优于行业主流±0.1mm的标准。对于需要处理薄片或翘曲晶圆的先进封装环节,HIWIN开发的柔性晶圆末端执行器,通过集成区域真空吸附与边缘夹持机构,能可靠地传输厚度仅0.1mm的减薄晶圆,传输碎片率可控制在低于百万分之五(<5ppm)。

 

二、 保障良率基石:ISO Class 1级洁净度与材料创新

晶圆制造对环境颗粒物极其敏感。HIWIN晶圆机器人整机按照ISO Class 1(联邦标准209E Class 0.1)等级进行设计和测试。通过采用全封闭金属波纹管覆盖运动关节、内部正压吹扫接口以及无尘室专用润滑脂,机器人本体在高速运动中产生的发尘量被严格限制。同时,所有暴露于晶圆环境的材料(如末端执行器)均选用耐腐蚀、耐析气的PEEK或陶瓷涂层铝合金,避免金属离子污染风险。某国内12英寸晶圆厂的实际监测报告显示,搭载HIWIN晶圆机器人的EFEM模块,在连续运行8000小时后,设备内部颗粒物计数仍远低于SEMI标准规定的限值。

 

三、 深度优化控制:基于EtherCAT的驱控一体技术

为实现平稳、高速、无振动的晶圆传送,HIWIN为晶圆机器人开发了专用驱控一体控制器。该控制器支持EtherCAT工业实时总线,可无缝集成到半导体设备的上位控制系统(如PC-BasedPLC)中。其核心算法包括S曲线加减速规划与自适应振动抑制,能有效过滤机械手加减速末端的残余振动,确保晶圆在高速搬运过程中不会因晃动而产生位移偏差。此外,控制器还预置了晶圆位置映射、双槽检测、断气保护等安全功能,简化了设备集成商的开发工作。

 

四、 本地化支持与快速响应

我们理解,半导体设备对于交货期和售后响应有极高要求。作为HIWIN官方授权技术合作伙伴,我们备有常用型号的300mm/200mm大气机器人、真空机器人及末端执行器现货库存,可提供从选型评估、图纸输出、现场调试到维护保养的全周期服务。针对客户特定的晶圆盒(FOUP/FOSB)布局或腔室接口,我们也可提供定制化臂长与终端感应器布局方案。

 

如需获取针对您具体工艺(如蚀刻、沉积、检测或划片)的机器人型号推荐、3D模型及详细报价,请联系我们的半导体事业部:

 

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官网选型中心:https://www.hiwiner.cn/


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