【賀! 入選科專年報20大亮點】小兵立大功:晶圓製造不中斷的秘密武器 2023.11.14

     
  走進半導體廠區,生產線24小時高速運轉,空中懸吊式搬運車(OHT)來回穿梭,從中央倉 庫搬運晶圓盒至各機台輸入埠(Load Port)存放區,前一批晶圓加工完成,存放區的晶圓盒即 自動送入機台作業,但這批用完後,OHT尚在別處來不及搬運新一批,機台一旦閒置停止生 產,就會造成產能損失。

「 因為OHT運載設計缺乏彈性,加上Load Port存放區儲位存量不足,在這分秒必爭的產 業裡,周邊需要有輔助設備讓製程銜接更順暢。 」精機中心處長陳哲堅表示,國內半導體設備 大廠迅得機械,近年即積極切入協助臺灣半導體龍頭大廠導入開發微型倉儲系統,為提升晶 圓盒於製程間搬運及存放效率,也對外尋求合作解方,2021年起在經濟部技術司科技專案支 持下,透過精機中心自行研發的控制器整合後發揮臨門一腳的功效,使微型倉儲系統運作更 趨穩定與完善。

 
 
 
   
 
▍精機中心開發多合一軟體控制器,讓 晶圓搬運機器人運行更順暢,提升 作業效率。
 

軟體控制器加持 有效整合周邊製程

我國擁有全球最完整的半導體產業聚 落及專業分工,惟晶圓主要生產設備多需 仰賴國外,且搭載的軟體在後續使用上不 易依業者需求調整與擴充功能,而微型倉 儲系統則突破此一限制。精機中心開發多 合一軟體控制器,可即時整合控制、周邊 設備連線、感測器,以及倉儲管理等,已 導入迅得機械所製造的硬體設備中,雙方 團隊不斷測試、調整與逐步修正,歷經一 年多時間始達成任務。

微型倉儲系統是一介於OHT與Load Port之間的結構設備,由機器手臂、智慧安全夾持模組、視覺自動校準技術等組成。 在精機中心開發的多合一軟體控制器驅動 下,當空中搬運車傳送晶圓盒至微型倉儲上 方的置放區,機械手臂穩妥接住晶圓盒後, 可自動執行儲位取放指令,移至如電梯般可 上下移動的立體化倉儲系統,依序量測儲放 位置及修正座標,精準放入格位。

當機台發出訊號,機械手臂可迅速將晶 圓盒送至存放區之設備進行加工,提升晶圓 搬運順暢度,且其高儲存密度亦使存放區晶 圓盒供應更充足,使機台可達到24小時運轉 不停歇。

軟硬體相得益彰 提升倉儲運作效率

陳哲堅指出,軟硬體相互搭配得宜,是晶圓盒供給不中斷、機台全天候高效作業的 關鍵。導入控制器後,倉儲系統可整合倉儲 格位管理、周邊設備連線、機器人控制、感 測器監控等運行效率,預防因等待造成機台 閒置,晶圓搬運機器人運行更加流暢,大幅 提升產能及設備利用率。

2022年已協助迅得機械倉儲設備通過4,000小時連續運轉穩定性測試,證實可提高 其生產設備稼動率達20%,亮眼表現更獲得 我國半導體大廠台積電肯定與認證,並實際 導入12吋晶圓生產線,為半導體設備國產化 開發邁進一大步。未來將持續深耕發展機械 智慧自動化的整合解決方案,協助我國產業 轉型升級。
 
 


 
 
    ▍協助迅得機械開發智慧輔助微型倉儲,促成切入半導體 設備供應鏈。( 資料來源:迅得機械提供)  
       
技術特色 系統可自動校準對位、絕對精度0.2毫米,控制器通過4,000小時連續運轉穩定性測試,無任何錯誤。  
       
  產業擴散 國產化全軟體整合控制器適時填補產業缺口,協助迅得機械開發微型倉儲設備,切入半導體大廠台積電設備供應鏈。