晶圆厂为何要用天车搬运晶圆?

52赫兹科普 2024-05-06 18:01:52

晶圆厂的自动化程度有多高?

据说,在台积电的厂区中,有着长达50公里的天车轨道,5000多个轨道路口,2000多台晶圆传输盒子在同时运动,每天需要运送60万车次的晶圆…

为什么要用这种天车来搬运晶圆?人工搬运就不行吗?

众所皆知,晶圆制造是人类迄今为止最复杂的制造业之一。

一片晶圆要在几百台生产设备间流转,数十次重入同类型的加工设备,经过成百上千道工序,才会诞生数百颗指甲盖大小的芯片。

而担任晶圆厂空中运输的主要设备,就是这个天车。

可能大家不知道,芯片制造所处的环境,要比医院的手术室还要干净10万倍。

任何微小尘埃或污染物都可能导致晶圆损坏,从而影响芯片的产出率和质量。

如果使用手动搬运的方式,不仅风险很高,容易导致晶圆损坏,而且还会带来灰尘或者其他污染。

而天车在封闭的轨道内运行,可以大大减小晶圆暴露在外界环境中的风险,从而有效避免污染问题。

其次就是效率。

晶圆在制造过程中需要经过数百个不同的工序,这些工序要在多个专用设备之间进行。

而天车通过内部精密的计算机控制,可以连续无间断的,快速且精准地将晶圆从一个工作站移动到另一个工作站。

说的再通俗点,只要有电,它就能一直执行搬运任务,这是人工再怎么努力,也无法达到的。

由于天车对整个产线的稳定运行来说太重要了,因此晶圆厂一般都会使用业内成熟度比较高的产品。

目前,在全球晶圆天车市场中,主要被日本村田机械和日本大福所垄断,市场占有率达95%以上。

虽然不确定日本会不会拿这个卡我们脖子,但按照以往的经验,天车的国产替代是肯定要有的。

好的消息是,目前已经有一些国产天车,被应用到实际生产中。

当然了,也不是所有的晶圆厂都会用到天车,比如6寸的晶圆厂就不需要。

因为相比之下,6寸的晶圆较轻,通常情况下手动搬运或者使用较小的自动化设备,就可以了。

再者,天车系统的价格十分昂贵。

据悉,12寸晶圆厂中一套完整的天车自动化搬运系统,占晶圆厂固定投资的3%左右。

也就是说,如果投资300亿美元建厂,这套搬运系统就要花掉9个亿。

所以有人就说,这种天车可能是全球最贵的小车,也是有道理的。

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52赫兹科普

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