Vision pozicionáló megoldás a Wafer tisztításhoz

Projekt bemutatása

A félvezetőgyártás folyamatának kulcsfontosságú része a waferek tisztítása. A wafer tisztítási folyamat eltávolítja a fotorezisztet, szerves anyagokat, fémeket, részecskéket és szennyeződéseket. Ezután kémiai oldószerek és víz segítségével polírozza az ostyákat, ami biztosítja a pontos ostyahozamot. Az ostyákat minden egyes folyamat előtt és után az egész IC-gyártósoron tisztítják, és a teljes gyártási idő körülbelül 1/3-át veszi igénybe. A rendkívül versenyképes IC ostyagyártásban a gyártók a pontosságot, a hatékonyságot és az optimalizálást keresik.

Projektkövetelmények

A félvezetőgyártók szigorú kritériumokat támasztanak az anyagszállítókkal és a berendezések szállítóival szemben, csak tanúsított rendszerintegrátorok/szolgáltatók kerülhetnek be az ellátási láncukba. Az Advantech régóta együttműködik egy rendszerintegrátorral (SI), aki egy csúcsminőségű tajvani félvezetőgyártót szolgál ki, amely megoldást keresett a waferek tisztítási és pozicionálási idejének optimalizálására és lerövidítésére. A tisztítási folyamat előtt van egy "wafer centrírozás" nevű lépés, amely a wafer kazettából való kiemelése után helyezkedik el. Ezt egyfajta mechanikus megfogó eszköz végzi, amelyet arra használnak, hogy egy pozicionáló algoritmus segítségével minden egyes ostyát újra központosítsanak. Sajnos ez a tisztítás hatékonyságának enyhe csökkenését eredményezi, mivel az ostyák óvatos újbóli központosítása közben időveszteséget okoz. Ezenkívül fennáll a megfogó eszköz érintkezése által okozott ostyarepedés kicsi, de jelentős kockázata, ami hatékonyságvesztést eredményezhet. Az Advantech azt javasolta, hogy a mechanikus pozicionáló berendezés helyett gépi látásmegoldást használjanak, és az eredmények azt mutatják, hogy most már másodpercek helyett ezredmásodpercek alatt lehet minden egyes ostyát pontosan újracentrálni - az ostyák sérülése nélkül.

Projekt leírása

Mivel minden folyamat és mechanikus mozgás egy kis elmozdulást okoz a wafer eredeti abszolút helyzetétől, a pontos középhelyzetet újra kell számítani, hogy a következő lépéshez szükséges pontos beállításokat lehetővé tegye. Egy pick and place gép között két állomás van: a pick állomás - egy hely és folyamat, amelynek során a robot a kazettatartóból a kazettatartóból a közbenső állomásra viszi az ostyát a központozáshoz; a place állomás, egy hely és folyamat, amelynek során a robot megméri az ostya helyzetét, és a tisztításhoz az orsóra helyezi. A felvételi állomáson a kazettában lévő ostyák a kazettatartó működése miatt jellemzően akár 4 mm-es elmozdulási hibát is mutathatnak. Ezután a megragadó szerszám minden egyes ostyát kiemel a kazettából, és egy közbenső állomásra helyezi a hibajavítás céljából.

Ezért a projektért a rendszerintegrátor vállalkozó az Advantech IPC-7120 + AIMB-787+ PCIE-1674 beépített VisionNavival és egy Advantech QCAM megapixeles PoE ipari kamerával egy közbenső állomáson integrálta a pozíciókorrekciót. A QCAM-ot az ostya fölé telepítették, hogy vizuális adatokat rögzítsen, amelyeket elemzés és intézkedés céljából visszaküld az IPC-7120 + ASMB-787 és a VisionNavi számára.

Az AIIS-3410P kompakt látórendszer-számítógépet a VisionNavi és három QCAM segítségével a helyezőállomáson használják a középső pozíció és az esetleges torzulás megítélésére, mielőtt az ostyát tisztítás céljából az ostya egy ostyaorsóra mozgatják. A középső pozíció és a torzulás kiszámítása után a robotot értesítik, és utasítják, hogy a végső tisztítási folyamat befejezéséhez az ostyát pontosan, kiegyensúlyozatlanság és rezgés nélkül helyezze a tisztítóorsóra.

Projekt megvalósítása:

IPC-7120: Asztali/falra szerelhető alváz elülső I/O interfészekkel

AIMB-787: 10. generációs Intel CPU alaplap

PCIE-1674 : 4 portos PCI Express GigE látásmódú képmegragadó

AIIS-3410P: Kompakt látáselemző platform

QUARTZ: 20,0 megapixeles PoE ipari kamera

VisionNavi: Gépi látás éles megoldásra kész platform