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Il robot gestisce con cura i wafer

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Ai robot per camera bianca è affidato un carico prezioso

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SÜSS MicroTec si affida al robot per camera bianca Stäubli TX60L ad alta precisione per garantire una gestione ultra-sicura dei wafer nel sofisticato processo di rivestimento.

COMPITO

Movimentazione automatizzata di wafer

I robot che spostano componenti da A a B possono sembrare una procedura di routine. Tuttavia, la questione è ben diversa quando si tratta di movimentare wafer di silicio nell'area del back-end, poiché in questa fase un singolo disco può valere diverse migliaia di euro. SÜSS MicroTec ha scelto il robot ad alta precisione Stäubli TX60L CR (Cleanroom) per garantire una gestione ultra-sicura di questo prezioso carico.

L'Asia detiene una posizione dominante nel mercato dei semiconduttori, ma il gruppo SÜSS MicroTec è in grado di competere allo stesso livello nella lavorazione dei wafer. Una delle aziende del gruppo è SÜSS MicroTec Lithography GmbH che, come suggerisce il nome, è specializzata nell'uso della litografia per la lavorazione dei wafer nell'area back-end e offre una gamma completa di coating e sviluppatori.

La completa padronanza dei processi e la gestione rapida, precisa e affidabile dei wafer con tassi di rottura trascurabili nella gamma ppm sono argomenti che hanno convinto i clienti di tutto il mondo. Un'altra ragione della loro competitività sul mercato asiatico è la flessibilità. Il produttore tedesco di apparecchiature specializzate ha un livello di competenza eccezionalmente alto per quanto riguarda l'adattamento di impianti specifici per il cliente, mentre i suoi concorrenti asiatici si concentrano principalmente sulla costruzione di sistemi pronti per l'uso.

SOLUZIONE

Sistemi innovativi di spalmatura e sviluppo con movimentazione robotizzata

Anche nella configurazione standard, i sistemi sono progettati per essere altamente flessibili, come dimostra il cluster modulare di spalmatura e sviluppo ACS 300 Gen2. Il sistema può essere utilizzato senza modifiche meccaniche per la lavorazione di wafer da 200 mm e 300 mm. Le principali aree di applicazione sono i processi di rivestimento sofisticati, le applicazioni di packaging a livello di wafer e l'integrazione 3D. Tutte le attività di movimentazione all'interno dell'impianto sono svolte dal robot per camera bianca TX60L CR di Stäubli ad alta precisione. Nell'area del back-end, le specifiche della camera bianca vanno da ISO 3 a ISO 4 e sono facilmente soddisfatte dalla versione per camera bianca del TX60L.

I sistemi SÜSS MicroTec sono soggetti a requisiti molto elevati in termini di affidabilità, ripetibilità, tempi di attività e sicurezza di gestione, perché a questo punto circa il 90% delle fasi di produzione è già stato completato. Sarebbe quindi catastrofico se uno dei costosissimi wafer si rompesse.

Rispetto ai robot a tre assi diffusi nel settore, che hanno libertà di movimento solo su tre piani, i sei assi Stäubli sono molto più flessibili. Il TX60L, in particolare, con il suo braccio lungo è in grado di raggiungere distanze considerevoli. Lo spazio di lavoro più ampio consente una disposizione molto più flessibile dei moduli all'interno del sistema. Inoltre, il TX60L ha una maggiore precisione di posizionamento e una ripetibilità superiore rispetto ai sistemi a tre assi, un criterio decisivo per la rimozione dei cordoni dai bordi dei wafer.

USO DA PARTE DEI CLIENTI

Massima precisione per la massima affidabilità

Il robot deve essere ultra-preciso quando posiziona i wafer nei moduli di processo. Con lo Stäubli TX60L ad alta precisione, è stato raggiunto l'obiettivo dichiarato di ottenere una precisione di posizionamento assoluta di ± 50 micron nei moduli. Ciò è dovuto in gran parte alla tecnologia di azionamento JCM brevettata del robot Stäubli.

L'elevata precisione del percorso del robot è anche un grande vantaggio durante il prelievo e l'inserimento dei wafer. Senza il minimo tremolio, il robot gestisce i costosi wafer con un'affidabilità esemplare. Le rotture di wafer sono quindi inaudite. I tempi di ciclo del sistema variano notevolmente a seconda del compito da svolgere. I tempi del modulo sono gli elementi limitanti per alcune sequenze, mentre per altre attività è il tempo di ciclo del robot stesso a essere determinante. In entrambi i casi, l'impianto beneficia dei tempi di ciclo ultra-rapidi del robot industriale Stäubli, che lavora con la massima precisione nonostante le elevate forze di accelerazione, evitando in modo sicuro di danneggiare il wafer.

Il fatto che negli innovativi cluster ACS300 Gen2 costruiti da SÜSS vengano utilizzati solo robot a 6 assi prodotti da Stäubli non è un caso. La procedura di selezione ha comportato un attento esame delle alternative presenti sul mercato. Ma nella ricerca della combinazione ottimale di portata, velocità, precisione e affidabilità di movimentazione, solo il robot migliore per questa applicazione avrebbe ottenuto l'approvazione.