半導体産業移転の「行き詰まり」を打破する はじめに - 「さまざまな厳しい要件の下、半導体産業に参入する国内の移動ロボット企業は多くありません。」

【オリジナル】半導体産業の「行き詰まり」を打破する

友愛志河 | 半導体 記事の出典: Gaogong Robot Network

2021-09-17 10:58:16 読み取り数: 1169

要約「さまざまな厳しい要件の下、半導体産業に参入する国内の移動ロボット企業は多くありません。」

張皓成著

過去2年間の緊張した国際関係、疫病、自然災害の影響により、世界の半導体生産能力が不足しており、我が国の半導体供給はますます深刻になっています。 市場の継続的な発生により、私の国ではチップの需要がさらに増加しました。

チップ不足がさらにクローズアップされる中、チップは石油と並ぶ重要な「戦略物資」となっており、半導体産業の拡大は急務であり、新たな効率的なスマートファクトリーが急務となっている。

これに関連して、「ハイテクモバイルロボット」は、UAI Zhihe半導体オートメーション部門のゼネラルマネジャーであるHuang Jianlong氏にインタビューし、半導体業界における生産拡大における現在の困難と、同業界におけるモバイルロボットのチャンスについて語った。

チャレンジ

超大規模な工場、厳格な生産条件、1,000を超える生産プロセス、コンパクトな生産タスク、頻繁なさまざまな資材の積み下ろしと輸送、人、設備、さまざまなシステム間の緊密な連携、安全かつ効率的な生産を実現するための効果的な移管方法は?

これは、半導体産業の拡大、特にウェーハ生産の拡大によって直面する生産上の困難でもあります。

まず、従来の産業シナリオと比較して、ウェーハワークショップの生産条件は厳しく、清浄度要件はCLASS100レベルに達し、一部のプロセスはCLASS1レベルにさえ達します。 同時に、転写プロセス中、ウェーハは非常に精密であり、静電気と振動に関して厳しい要件が課されます。 手動転写プロセスではジッターやラフな動作が避けられず、製品歩留まりの低下につながりやすいです。

第二に、ウェーハの密度が高いため、ウェーハ 1 箱の重量が 5 ～ 10kg に達する場合があり、清浄度レベルなどの要件により、作業者は高度な作業を行うために全身を覆う防護服を着用する必要があります。 - 一日中激しい取り扱い作業。 人員の重大な損失。 一方で、工場のオペレーターの多くは女性であり、労働集約度の高さが問題となり、雇用はますます困難な問題となっています。

過去2年間、一部の半導体メーカーは採用範囲を省から甘粛省や雲南省などの中西部地域に広げたが、採用実績は芳しくなかった。 同時に、従業員の離職率は上昇し続けました。 ある工場の上級幹部は「ハイテクモバイルロボット」に対し、同社の工場の1つであるフィールドオペレーターの離職率が2020年に70％を超えたと語った。

第三に、ウェーハ生産プロセスのほとんどは特殊な装置によって完了しますが、各生産リンクの装置間のデータは離散的であり、生産材料情報を追跡することができず、生産リズムに重大な影響を与えます。

新種が出現する

ところで、水晶圆の移動に使用される「物体」はクレーンシステムであり、「吊り顶」という方法で水晶圆を空中から移動させるが、これは配備が難しく、エンジニアリングコストが高いと同時に、 建設プロセス中に生産を停止することは、企業にとって費用対効果の高い選択ではありません。

このような場合、ファブメーカーはモバイルロボットに注目します。

移動ロボットはウェーハ生産に使用されます。 生産プロセスで材料を効果的に搬送し、積み込みや積み下ろしなどの作業を完了できます。 それでいて24時間連続稼働が可能で、クレーンシステムに比べてコストが大幅に安くなります。

しかし、移動ロボットをウェーハ生産に適用するには、まだ多くの制限があります。黄建龍氏は、「移動ロボットが半導体産業に参入することは容易ではなく、多くの困難があります。移動ロボットは、半導体産業の特性を十分に考慮する必要があります」と指摘しました。 「半導体業界は、清浄度などの厳しい指標の要件を満たすだけでなく、十分にインテリジェントなロボットを提供する必要があります。これにより、生産がより柔軟になり、効果的に歩留まりが確保され、生産能力が向上します。」

具体的には、まず、業界の特性上、移動ロボット自体の清浄度レベルがCLASS100以上である必要があり、本体の振動も極力避ける必要があります。

2番、

多数の工程と集中的な設備配置により、移動ロボットは工程間の移載作業を頻繁かつ繰り返し行う必要があり、移動ロボットには「速く」「正確に」歩くこと、つまり十分な速度と安定性が求められます。 十分な速度とミリレベルの位置精度を実現します。

同時に、移動ロボットには荷物の積み下ろしなどの作業も考慮する必要があり、「明るい目」と「柔軟な手」、つまり確実な視覚位置決めシステムと効率的に把握できるエンドエフェクターが必要です。 行動。

最後に、移動ロボットがウェーハ生産に参入するための最も重要なタスクは、生産能力を向上させることであり、そのためには移動ロボットが安定した生産サイクルを確保する必要があります。

黄建龍氏は、「さまざまな厳しい要件があるため、半導体産業に参入する国内の移動ロボット企業は多くない」と述べた。

Youai Zhihe は優れた「実績」を持つ企業の 1 つです。 製品の継続的な磨きを経て、Youai Zhiheのモバイルロボットは業界をリードするレベルに達しました。 クリーン度はCLASS100の要求を満たし、振動値は1m/sで移動した際の値が最も低くなります。 最大0.04Gと、SEMI規格の0.5Gを大きく下回ります。

ウェーハ生産において、UAI Zhihe はスマート産業物流をエントリーポイントとして採用し、移動ロボットを物理接続デバイスとして使用し、それにスマート物流システムを追加して、現場情報のオープン化と生産の最適化を支援するインフラストラクチャとしています。

ハードウェアの面では、Youaizhiheはウェーハハンドリング用の複合移動操作ロボットを構築しました。これにより、工場内のさまざまな機器間のウェーハカセットの移動を完了できるだけでなく、ライン倉庫から生産ラインへの自動ロードおよびアンロードも完了できます。 、倉庫から生産ラインまでのマテリアルフローを完全にオープンにします。

ソフトウェアの面では、YouiTMS 優愛知河のオンサイト物流管理および制御システムは、注文および運送状管理を採用し、手動クロスプラットフォーム操作とシステムドッキング用のデュアル入力ポートの両方を備え、独自の人工知能アルゴリズムも備えています。 多くの情報フローにより、各生産リンクのデータアイランドが開かれ、製品生産プロセスにおける物流情報の閉ループが確立され、エンタープライズ MES、ERP およびその他のアプリケーション システムが統合され、生産プロセスの最適な効率を効果的に確保できます。

着陸速度

現在、Youaizhiheの複合移動操作ロボットは国内外の有名な半導体工場の多くのトップ企業と提携に達し、豊富な応用事例を蓄積しています。

Youaizhihe がウェーハ工場向けに提供したロードおよびアンロード ソリューションを例に挙げます。 このソリューションには、複数のYouaizhiheウェーハカセットハンドリングロボットが装備されており、YOUIFLEETスケジュール管理システムとYOUITMS物流管理および制御システムが装備されており、機械と電子材料ラック間の自動ロードとアンロード、およびワークショップの物流データの全プロセスを効果的に完了します。 精製管理により、ウェーハ工場での柔軟かつインテリジェントな生産を実現します。

効果の点では、このソリューションはウェーハカセットの正確なロードとアンロードを実現し、60人以上の人員を節約し、クリーンルーム内の汚染のリスクを軽減し、歩留まりを向上させます。 清浄度レベルはクラス 100 環境の要件を満たすことができます。 手動による取り扱いによる損傷を避けてください。1m/s の速度で移動するときの最小振動値はわずか 0.04G であり、SEMI 規格の 0.5G よりもはるかに低いです。 オペレーターの無駄な歩行を 30% 削減します。 電子資料ラックの稼働率が66%向上。 、工場全体の生産効率が2％向上しました。

Huang Jianlong 氏は次のように指摘しました。「Youaizhihe の現在のモバイル ロボット ソリューションでは、1 台のモバイル ロボットで 4 人のオペレーターの作業負荷を完了でき、投資回収期間は 2.63 年以内であり、人件費が継続的に増加しているため、投資収益率は低下しています。 期間は短縮され続けています。 」

業界の継続的な調査と分析、自社のソフトウェアおよびハードウェア製品の技術的優位性、顧客のニーズに迅速に対応するサービス能力、有利な投資収益率により、Youai Zhihe は半導体業界に急速に障壁を確立してきました。 イントラロジスティクスソリューションは、国内の大手半導体企業に広く採用されています。 同時に、Youaizhiheの製品は海外に進出し、同じ舞台で海外の一流メーカーと競争しています。

「過去 4 年間で、Youaizhihe は半導体業界の物流ソリューション分野のリーディングカンパニーになりました。これまでのところ、当社は依然として主にファブに重点を置いていますが、シリコンウェーハ、パッケージング、テストなどの展開にも成功しています。 「チップ業界。私たちは、より多くのパートナーや業界専門家と協力して、モバイルロボットが半導体業界のより良い発展に貢献できるよう、半導体業界におけるモバイルロボットのオンサイトロジスティクスの将来を模索することを楽しみにしています。」とHuang Jianlong氏は述べました。