MyAdvantech Registration

MyAdvantech is a personalized portal for Advantech customers. By becoming an Advantech member, you can receive latest product news, webinar invitations and special eStore offers.

Sign up today to get 24/7 quick access to your account information.

AIIS-3411: Giải pháp định vị dựa trên thị giác máy để làm sạch wafer trong sản xuất chất bán dẫn

01/12/2022

Thông tin chung

Làm sạch wafer là một phần quan trọng của quy trình sản xuất chất bán dẫn. Quá trình làm sạch wafer giúp loại bỏ chất cản quang, chất hữu cơ, kim loại, hạt và tạp chất. Sau đó, nó đánh bóng các tấm bán dẫn bằng cách sử dụng dung môi hóa học và nước, đảm bảo tỷ lệ sản lượng tấm bán dẫn chính xác. Các tấm wafer được làm sạch trước và sau mỗi quy trình trong toàn bộ dây chuyền sản xuất vi mạch và chiếm khoảng 1/3 toàn bộ thời gian sản xuất. Trong lĩnh vực kinh doanh sản xuất tấm bán dẫn vi mạch có tính cạnh tranh cao, độ chính xác, hiệu quả và tối ưu hóa là những gì các nhà sản xuất tìm kiếm nhiều nhất.

Yêu cầu hệ thống

Các nhà sản xuất chất bán dẫn có các tiêu chí nghiêm ngặt đối với nhà cung cấp vật liệu và nhà cung cấp thiết bị, chỉ những nhà tích hợp/nhà cung cấp hệ thống được chứng nhận mới được phép tham gia vào chuỗi cung ứng của họ. Advantech có quan hệ đối tác lâu dài với một nhà tích hợp hệ thống (SI), đơn vị hợp tác với một nhà sản xuất chất bán dẫn hàng đầu ở Đài Loan, những người đang tìm kiếm một giải pháp để tối ưu hóa và rút ngắn thời gian làm sạch và định vị wafer. Trước quá trình làm sạch, có một bước được gọi là định tâm tấm wafer, bước này diễn ra ngay sau khi tấm wafer được lấy ra khỏi băng cassette. Điều này được thực hiện bởi một thiết bị kẹp cơ khí được sử dụng để định tâm lại từng tấm wafer. Thật không may, điều này dẫn đến hiệu quả làm sạch giảm đi một chút do mất thời gian khi các tấm wafer cần được căn giữa lại một cách cẩn thận. Ngoài ra, có một rủi ro nhỏ nhưng đáng kể về nứt miếng bán dẫn do tiếp xúc với dụng cụ kẹp, điều này có thể dẫn đến giảm hiệu suất. Advantech đã đề xuất sử dụng giải pháp thị giác máy để thay thế thiết bị định vị cơ học và kết quả cho thấy rằng giờ đây mỗi tấm wafer có thể được định tâm lại chính xác trong một phần nghìn giây thay vì vài giây mà không làm hỏng tấm wafer.

Bởi vì mọi quy trình và chuyển động cơ học đều gây ra sự dịch chuyển nhẹ so với vị trí tuyệt đối ban đầu của tấm wafer, nên vị trí trung tâm chính xác phải được tính toán lại để cho phép điều chỉnh chính xác cần thiết cho bước tiếp theo. Có hai trạm giữa máy chọn và đặt: trạm chọn - một vị trí và quy trình theo đó rô-bốt lấy một tấm wafer từ hộp đựng băng cassette đến trạm trung gian để định tâm; trạm đặt - một vị trí và quy trình theo đó rô-bốt đo vị trí của các tấm bán dẫn và chuyển nó đến trục chính để làm sạch. Trên trạm chọn, các tấm wafer trong băng cassette có thể có sai số dịch chuyển lên tới 4 mm do hoạt động của băng tải băng gây ra. Sau khi tính toán được vị trí trung tâm và độ cong vênh, rô-bốt sẽ được thông báo và yêu cầu đặt tấm wafer lên một trục làm sạch ở vị trí chính xác mà không bị mất cân bằng hoặc rung để hoàn tất quá trình làm sạch cuối cùng.

Mô tả dự án

Đối với dự án này, nhà thầu đã tích hợp sản phẩm AIIS-3411 của Advantech cùng với mô-đun điều khiển ánh sáng AIIS-1882 tích hợp tùy chọn cùng với bộ công cụ DAQNavi Development, cho phép người dùng cuối triển khai giải pháp thị giác máy của họ theo cách tiết kiệm chi phí và dễ dàng nhất trong khi giữ lại hình ảnh chụp chất lượng cao. AIIS-3411 là máy tính chuyên dụng cho ứng dụng thị giác máy với bộ điều khiển chiếu sáng AIIS-1882, giúp giảm thiểu tổng chi phí đầu tư ban đầu bao gồm giảm yêu cầu cài đặt cáp, yêu cầu không gian và chi phí. Một máy tính thị giác máy nhỏ gọn AIIS-3411P cùng với bộ điều khiển chiếu sáng AIIS-1882, đèn nhấp nháy và bốn camera PoE được sử dụng trên trạm đặt để đánh giá chính xác vị trí trung tâm của các tấm wafer và bất kỳ vết cong nào bằng cách sử dụng bộ kích hoạt ánh sáng thời gian thực trước khi tấm wafer được di chuyển đến một trục wafer để làm sạch. Hơn nữa, Advantech đã hợp tác chặt chẽ với Micron Technology với tư cách là đối tác Industrial Quotient (IQ). Sự hợp tác bao gồm thiết kế cho độ tin cậy, thử nghiệm QA mở rộng, kéo dài tuổi thọ và thiết kế chắc chắn. Bằng cách triển khai hai mô-đun bộ nhớ 260-pin DDR4 SODIMM 3200 MHz (tối đa 32GB mỗi ổ cắm) của Micron, AIIS-3411 có khả năng hoạt động ở tốc độ truyền dữ liệu cao nhưng vẫn có độ tin cậy cao và tiết kiệm chi phí.

Triển khai dự án

  • IPC-7120: Vỏ máy tính để bàn / treo tường với giao diện I/O phía trước
  • AIMB-788: Bo mạch chủ hỗ trợ CPU Intel gen 12
  • PCIE-1674 : 4-Port PCI Express GigE vision frame grabber
  • AIIS-3411P: Hệ thống phân tích thị giác máy nhỏ gọn
  • QUARTZ: Camera công nghiệp PoE 20.0 Mega Pixel
  • VisionNavi: Nền tảng sẵn sàng cho giải pháp thị giác máy biên

Tại sao là Advantech?

Đạt được tỷ lệ năng suất 99,9% trên hàng triệu tấm wafer mỗi năm là rất khó khăn. Quá trình sản xuất tấm bán dẫn vi mạch liên quan đến các tương tác vật lý phức tạp trong toàn bộ quá trình sản xuất. Giải pháp định vị dựa trên thị giác máy của Advantech giúp rút ngắn đáng kể thời gian làm sạch tấm wafer từ giây xuống còn mili giây (ms) và cho phép chọn và đặt chính xác để tránh làm hỏng tấm wafer. Giải pháp bao gồm một nền tảng phân tích thị giác điện toán cao cấp với cơ chế điều khiển ánh sáng và độ trễ gần như bằng không, thực hiện các phép tính kích thước của tấm bán dẫn tốc độ cao và đo vị trí trung tâm. Giải pháp định vị bằng thị giác máy thông minh này đã giúp nhà sản xuất vi mạch chuyển đổi quy trình làm sạch wafer của họ thành một quy trình được tối ưu hóa thông minh hơn. Điều này đã giúp họ cải thiện tỷ lệ năng suất và hiệu quả sản xuất, đồng thời duy trì vị trí hàng đầu trong ngành sản xuất chất bán dẫn.

Industrial Quotient (IQ) Partner - Micron

Micron

Micron là công ty hàng đầu trong ngành về các giải pháp lưu trữ và bộ nhớ sáng tạo, thay đổi cách thế giới sử dụng thông tin để làm phong phú thêm cuộc sống cho tất cả mọi người. Với sự tập trung không ngừng vào khách hàng, sự dẫn đầu về công nghệ cũng như sự xuất sắc trong sản xuất và vận hành, Micron cung cấp một danh mục phong phú gồm các sản phẩm lưu trữ và bộ nhớ DRAM, NAND và NOR hiệu suất cao thông qua các thương hiệu Micron® và Crucial®. Mỗi ngày, những đổi mới mà nhân viên của chúng tôi tạo ra thúc đẩy nền kinh tế dữ liệu, cho phép những tiến bộ trong ứng dụng trí tuệ nhân tạo và 5G mở ra các cơ hội - từ trung tâm dữ liệu đến các hệ thống máy tính biên và trải nghiệm của khách hàng và người dùng di động. Để tìm hiểu thêm về Micron Technology, Inc. (Nasdaq: MU), hãy truy cập www.micron.com.