Lam Research 推出 Dextro 协作机器人,助力半导体生产效率提升
Lam Research 公司本周发布了 Dextro,这款协作机器人臂旨在优化半导体晶圆制造设备的关键维护任务。这家总部位于加州弗里蒙特的公司宣布,全球多个先进的晶圆厂已部署了 Dextro。
随着晶圆厂规模、地理分布和设备复杂性的不断增长,芯片制造商需要通过提高自动化程度来优化其人类工程师的效率,Lam Research 指出。随着全球半导体职位数量持续超过熟练工程师的供应,这一点变得越来越重要。
Lam Research 强调,在工具维护中,精度至关重要,因为子系统的精确重新组装直接关系到最终的生产效益。实现一次性正确 (FTR) 可以节省时间和成本。可重复的维护还可以减少与消耗性部件、人工和生产停机相关的浪费,从而减少生产中的变异性并提高产量。
“当制造设备需要维护时,必须快速高效地完成工作,以避免延长工具停机时间和浪费成本,”三星电子内存蚀刻技术团队副总裁兼负责人金永柱表示。“Dextro 的无错误维护有助于提高生产变异性和产量。这是三星迈向自动化晶圆厂旅程中的一个激动人心的里程碑。”
Lam Research 支持半导体精度
该公司声称,如今几乎所有先进的芯片都是使用 Lam 技术制造的。该公司表示,Dextro 的设计旨在最大程度地减少工具停机时间和生产变异性。
在晶圆厂内,精度至关重要。半导体制造以纳米级精度运行,虽然 Dextro 没有达到这种精度水平,但 Lam Research 表示,其任务是维护工具,使其能够持续以纳米级精度生产。结果是显著的 FTR 结果,可以提高产量。
Lam 表示,Dextro 的设计是为了管理数百种工艺工具,每种工具都需要定期进行复杂的维护。这些关键任务需要亚微米精度的可重复性。在每个工艺工具上都配备一个专用协作机器人没有经济上的可行性。相反,这个新系统可以在晶圆厂内重新定位,因为工艺工具被下线进行维护。
“Dextro 是一个移动小车,它被引导并停靠到一台设备上,然后由晶圆厂工程师或技术人员远程操作,”Lam Research 客户支持业务部门总经理罗素·多佛解释说。“小车包含协作机器人的控制系统,并包含大部分核心技术。”
当被问及典型的维护周期时,多佛回答说:“时间长短取决于应用。一个单一应用可能需要长达 30 分钟,包括停靠和取消停靠时间。手动操作通常需要两到四倍的时间。一台 Dextro 可以为多达 100 个 Lam Flex 腔室提供服务,每月维护频率为一次。”
UR5e 协作机器人是 Dextro 的核心
Dextro 的核心是来自优傲机器人公司的 UR5e 协作机器人臂。UR5e 的工作范围为 850 毫米(33.5 英寸),有效载荷为 5 公斤(11 磅)。Dextro 配备了快速更换末端执行器腕部,可以快速选择适合特定维护任务的末端执行器,例如:
- 它以比手动操作高两倍的精度精确安装和压缩消耗性组件。精确的组装有助于控制晶圆边缘的蚀刻性能,从而提高产量。
- Dextro 将真空密封、高精度螺栓拧紧到精确的规格,使晶圆厂工程师免于重复性任务,而手动操作的错误率高达 5%。Lam Research 表示,准确地满足规格可以消除腔室温度偏差,这些偏差可能会使工具停止生产并影响芯片产量。
- Dextro 利用自动化和清洁技术,去除腔室内的侧壁聚合物积聚,而无需拆卸下腔室。重要的是,它在对人类的风险较低的情况下完成此操作,因为人类需要佩戴笨重的防护呼吸设备才能手动执行此任务。
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自动化有望减少停机时间
“随着人工智能给半导体市场带来的巨大需求增长,芯片制造商必须尽可能高效地保持所有制造设备的运行,以最大程度地减少停机时间,”TECHnalysis Research 总裁鲍勃·奥唐奈尔指出。“Dextro 可以自动化芯片制造设备上繁琐、耗时且通常错综复杂的清洁和维护任务,从而最大限度地提高生产效率。对于选择部署它的公司来说,它具有巨大的优势。”
“Dextro 是半导体制造设备维护领域的一个激动人心的进步,”Lam Research 客户支持业务部门集团副总裁克里斯·卡特表示。
“Dextro 的设计是为了与晶圆厂工程师并肩工作,它以超越人类能力的精度和可重复性执行复杂的维护任务,从而实现更高的工具正常运行时间和制造产量,”他解释说。“它是 Lam 广泛的工具和服务组合中强有力的补充,旨在帮助芯片制造商优化其晶圆厂的成本和生产力。”
Lam 的 Flex G 和 H 系列介电蚀刻工具由 Dextro 支持,Dextro 将在 2025 年及以后扩展到其他工具。
Dextro 加入了一系列 Lam 系统,旨在提高半导体晶圆厂的效率并降低运营成本。其中包括 Lam 设备智能工艺工具,具有自动校准和自适应维护功能。
该组合还包括 Lam 的设备智能服务,该服务利用数据、机器学习、人工智能和 Lam 领域知识来实现更好的生产力成果。
Dextro 协作机器人在半导体晶圆厂工作站。来源:Lam Research
本文最初发表在 The Robot Report 上。