테크니컬 리포트 2021 No.1
진동리스로 정밀한 움직임을 실현~반도체 웨이퍼 반송 로봇

종래의 웨이퍼 반송 로봇은 기어를 사용한 구조로 되어, 반송시 기어로부터 발생하는 진동으로 웨이퍼를 파지하는 핸드가 진동합니다. 진동에 의해 반송중에 웨이퍼가 미끄러지기 때문에 기계적으로 파지할 필요가 있어, 웨이퍼에의 데미지나 파티클 발생의 과제가 있었습니다. 또, 기어에 의한 백래쉬나 히스테리시스가 반송 정밀도를 악화시키는 요인이기도 했습니다.

이런 상황에서 우리는 반도체 웨이퍼 반송용 클린 로봇SEMISTAR-GEKKO MD124D(이하MD124D)를 제품화했습니다. 저진동으로 보다 고정밀도의 반송이 요구되는 가운데, 당사 모터의 특징을 최대한 살려, 매끄럽고 정밀도가 높은 반송이 가능한 웨이퍼 반송 로봇이 되었습니다.

엔드 이펙터를 고속으로 목적위치로 가져가는 것만으로 웨이퍼가 미끄러지거나 떨어질 우려가 있습니다. 이것을 막기 위해 웨이퍼에 걸리는 가감속도를 일정하게 하는 제어를 담았습니다. 모든 암 자세에서 웨이퍼에 가해지는 가감 속도를0.5G(1G=9.8m/s²) 이하로 억제하는 것을 실현. 효율적으로 제어하여 장치의 처리량을 극대화했습니다.
또한DD모터 구동으로 함으로써 반복 위치 결정 정밀도를 2배 이상, 절대위치 정밀도를 종래 기종의 2배로, 종 진동, 진폭을1/2이하, 반송 정확도40μm을 실현했습니다.

우리의 로봇 기술과 제어 기술을 융합하여 저진동, 고정밀 이송 로봇이 탄생했습니다.

모터의 위치 정보를 유지하는 배터리 교체 작업은 로봇의 유지보수에서 과제가 되는 작업입니다. 반도체 제조 라인에 투입된 웨이퍼 반송 로봇은 거의24시간365일 전체 가동 중이며 배터리 교체만으로 인해 생산을 중단할 수 없습니다. MD124D는 배터리리스로 교체의 번거로움과 예비품 비용 절감을 실현했습니다.

MD124D는 기어리스에 의해 저진동과 고정밀도를 양립해, 반도체 제조 프로세스에 공헌할 수 있는 저 데미지 반송을 실현했습니다. 또한 배터리리스로 유지 보수성이 향상되었습니다. 이러한 것들이 평가되고 "제63회 10대 신제품상^※(본상)'을 수상했습니다.

※십대 신제품 상이란
주식회사 일간공업신문사 주최
그 해에 개발 혹은 실용화한 신제품을 응모 대상으로 하고, 모노즈쿠리의 발전이나 일본의 국제 경쟁력의 강화에 도움이 되는 제품을 선정해 표창

반도체 산업은 지금까지PC나 스마트폰/태블릿과 같은 요구에서 통신5G화, 자동차EV화, 자동 운전 및 모든 제품의IoT화와 데이터 센터의 거대화 등, 더욱 확대해 나갈 것입니다. 이 반도체 산업으로부터의 요망을 받아, 반도체 로봇 시장도 대기·진공 환경하에서의 웨이퍼 반송 뿐만 아니라, 반도체 패키지 등의 분야로의 발전도 기대되고 있습니다.
당사, 반도체 로봇은 바카라 사이트의 모션·로봇 기술을 구사해, 고객의 곤란함을 계속 해결하는 솔루션을 판매력·제품력·생산력의3세 가지 힘을 함께 제공합니다.