2023년 4월 17일
저희 회사는 SEMICON Japan 2022에 반도체 운반 로봇을 전시했습니다 반도체 시장에서는 트랜지스터 집적도를 높여 더 높은 성능과 기능성을 달성하기 위해 프론트 엔드 제조 공정의 소형화가 더욱 진행되어 현재 나노 오더 반도체가 제조되고 있습니다 최근에는 후가공 패키징 기술의 발전으로 더욱 높은 성능과 기능성을 실현할 수 있게 되었습니다
이번 전시회에서는 점점 소형화되고 있는 반도체 제조의 전공정을 겨냥하여 현재 판매 확대 중인 반도체 웨이퍼 이송용 클린 로봇 SEMISTAR-GEKKO를 선보일 예정입니다 패키징 기술이 진화하고 있는 백엔드 반도체 패키징 공정을 목표로 현재 개발 중인 기판 반송용 클린 로봇 'MD124D', 와이어 본더 등을 구동하는 AC 서보 드라이브 'Σ-X'를 활용한 '데이터를 활용한 제조 장비의 기능성 향상'을 위한 데이터를 이용한 데모 시스템을 전시했다 각 로봇의 특징을 소개한다
반도체를 만드는 공정은 일반적으로 그림 1과 같은 웨이퍼 제조 공정, 웨이퍼에 트랜지스터 층을 형성하는 전 공정, 웨이퍼를 칩으로 자르고 패키징하는 후 공정으로 구성됩니다
그림 1 반도체 제조 과정과 우리 회사에 필요한 사항
그림 2 고급 패키징 프로세스
이러한 공정 중 특히 전공정에서는 극도로 깨끗한 환경에서 웨이퍼에 손상이 없는 고정밀 웨이퍼 이송과 장비가 멈추지 않는 것이 요구됩니다
최근 최신 패키징 기술(Advanced Packaging Technology)이 주목을 받고 있으며, 반도체의 고집적도와 기능성 향상을 실현하는 첨단 패키징 공정(그림 2)도 SEMICON Japan 2022에서 선보였습니다 이 공정에는 더 큰 기판이 요구되며, 기판을 깨끗하고 고정밀하게 운반할 수 있는 로봇이 필요합니다
그림 3 SEMISTAR-GEKKO MD124D
42148_42279
이번에는 시장에서의 실적과 이 로봇의 대량 생산 가능성을 바탕으로 SEMICON Japan 2022에서 더 넓은 범위의 고객에게 로봇을 선보였습니다
리듀서와 벨트를 폐지하고 모터가 암을 직접 구동합니다※1이를 통해 우리는 낭비를 제거하고, 암에서 엔드 이펙터까지의 진동을 크게 줄이고, 다이렉트 드라이브의 특징인 높은 정밀도를 달성할 수 있습니다
그림 4 기존 모델과의 정확도 비교
이를 통해 처리량이 많은 패시브 그립 핸드 웨이퍼 이송, 좁은 슬롯 피치 웨이퍼 이송 및 고정밀 웨이퍼 이송을 통해 수율을 향상시킬 수 있습니다 참고로 기존 모델과의 정확도 비교를 그림 4에 나타내었다
SEMICON Japan 2022에서는 SEMISTAR-GEKKO MD124D의 특징 중 하나인 저진동과 지금까지 어려웠던 좁은 7mm 슬롯에 두 개의 웨이퍼를 동시에 이송하는 기능을 시연했습니다
반도체는 나노 시대에서 옹스트롬 시대로 변화하고 있습니다
이 시장에 기여할 수 있는 솔루션 중 하나는 직접 구동 로봇입니다 반도체 기술 로드맵에 제품을 반영하고, 고객과 함께 문제를 해결할 수 있는 솔루션을 제안, 실현함으로써 고객의 요구에 대응합니다
그림 5 SEMISTAR-MU113D
첨단 패키징 공정에서는 고밀도 패키징을 위한 기판 크기를 늘리는 것이 수율 향상을 위한 키워드입니다 우리는 이러한 요구에 부응하는 운송 로봇을 개발했습니다 (그림 5)
SEMISTAR-MU113D는 작은 면적, 고정밀, 고속 이송 등 반도체 웨이퍼 이송 로봇의 특징을 그대로 유지하면서도 최대 가반하중 13kg을 달성해 패키지용 고밀도 마운팅 보드 이송을 용이하게 한다
또한 웨이퍼 이송 기술 외에도 검증된 액정 전사 기술을 적용하여 하나의 로봇만으로 다양한 두께(두께 = 약 02~30mm)의 기판을 처리함으로써 부품 교체나 전환 작업이 필요 없는 전사 기술을 개발했습니다
SEMICON Japan 2022에서 우리는 510mm 정사각형 보드 운반을 시연했습니다 또한, 2023년 말 상용화를 목표로 이 로봇에 대한 시장 평가를 진행하고 있습니다
패키징은 무어의 법칙에 따라 발전해 온 반도체의 고기능화를 위한 새로운 방향으로 많은 주목을 받고 있습니다 패키징 기술이 발전함에 따라 기계 부품, 로봇 등의 "회전/정지" 모터 기술을 제공하고, 고객과 함께 없어서는 안 될 반도체의 진화를 바카라 사이트의 모든 기술로 지원합니다
그림 6 시각화를 이용한 예방적 유지보수의 예
후처리에서는 와이어 본더 등이 AC 서보 모터로 구동됩니다 당사의 AC 서보 드라이브 Σ-X를 적용하면 서보 모터가 센서가 되어 기계적 진동, 부하 상태 등 다양한 데이터를 수집, 시각화, 분석할 수 있습니다 예를 들어, 서보는 장비 구동 메커니즘의 마모, 열화 등 미세한 변화를 감지하고, 이전에는 눈에 띄지 않았던 장비의 변화를 디지털 방식으로 시각화합니다 그림 6은 예방 유지보수에 사용되는 예를 보여줍니다
SEMICON Japan 2022에서 우리는 기어 메커니즘, 볼 스크류 메커니즘, 캠 메커니즘의 세 가지 메커니즘을 시연했습니다
※1 감속기, 벨트를 폐지하고 모터가 암을 직접 구동합니다
손 부분 제외
이번에는 당사가 SEMICON Japan 2022에 전시한 전공정 반도체 웨이퍼 이송용 클린 로봇 “SEMISTAR-GEKKO”를 소개하고자 합니다 후공정 반도체 패키징 공정을 위한 패키지 기판 이송용 클린 로봇 “MD124D”, AC 서보를 사용하여 데이터 시각화를 통해 제조 장비의 기능을 향상시키는 시스템 사례를 소개했습니다 Σ-X를 구동합니다
우리의 이송 로봇은 진화하는 전처리 및 후처리와 호환되어 고정밀 및 고속 이송으로 수율 향상에 기여합니다 또한 당사 AC 서보 드라이브 Σ-X를 사용하여 장비의 변화를 가시화함으로써 예방 보전 및 생산성 향상에 활용할 수 있습니다
반도체 시장은 5G 통신으로의 전환, 전기차로의 전환, 전 제품의 IoT화, 데이터센터 확충 등으로 지속적인 확대가 예상됩니다 이러한 반도체 시장의 성장에 맞춰 반도체 로봇 시장도 지속적으로 변화하고 발전할 것으로 예상됩니다
우리는 우리의 제품과 기술력을 최대한 활용하여 반도체 시장의 요구와 고객의 문제에 대한 솔루션을 제공할 것입니다
