In der präzisen Kette der Halbleiterfertigung ist das Wafer-Transfersystem die Lebensader der Chip-Produktionslinie, und seine Stabilität und Genauigkeit bestimmen direkt die Chip-Ausbeute. Die neue Generation von Wafer-Transfersystemen kombiniert auf revolutionäre Weise Linearmotoren mit Granitbasen, und die einzigartigen Vorteile des Granitmaterials sind der Schlüssel zu einer hochleistungsfähigen Übertragung.
Granitfundament: Schaffung eines „felsenfesten Fundaments“ für eine stabile Kraftübertragung
Granit, der über Hunderte von Millionen Jahren geologischer Verfeinerung entstanden ist, zeichnet sich durch eine dichte und gleichmäßige innere Mineralkristallisation aus. Diese natürliche Eigenschaft macht ihn zu einem idealen Basismaterial für Wafer-Transfersysteme. In der komplexen Umgebung von Reinräumen der Halbleiterindustrie widersteht Granit mit seinem extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (nur 5–7 × 10⁻⁶/℃) der beim Gerätebetrieb entstehenden Wärme und den Einflüssen von Umgebungstemperaturschwankungen. Dadurch wird die Stabilität der Basis gewährleistet und eine durch thermische Verformung bedingte Abweichung des Transportwegs vermieden. Seine hervorragenden Schwingungsdämpfungseigenschaften absorbieren schnell die mechanischen Vibrationen, die beim Anfahren, Abschalten und Beschleunigen von Linearmotoren entstehen, sowie externe Störungen durch den Betrieb anderer Geräte in der Werkstatt. So entsteht eine stabile, vibrationsfreie Plattform für den Wafertransport.
Die chemische Stabilität von Granit gewährleistet, dass er in Halbleiterwerkstätten, in denen Säuren und Laugen flüchtig sind und höchste Reinheitsanforderungen gelten, weder korrodiert noch rostet. Dadurch werden Beeinträchtigungen der Übertragungsgenauigkeit durch Materialalterung oder Schadstoffadsorption vermieden. Die glatte und dichte Oberfläche reduziert die Staubanhaftung effektiver, erfüllt die strengen Staubfreiheitsstandards von Reinräumen und eliminiert das Risiko einer Waferkontamination von der Wurzel an.
Der „goldene Partnerschaftseffekt“ von Linearmotoren und Granit
Linearmotoren, die sich durch spielfreies Getriebe, hohe Beschleunigung und schnelle Reaktionszeiten auszeichnen, ermöglichen einen schnellen, präzisen und stabilen Wafertransport. Die Granitbasis bietet ihnen eine solide und zuverlässige Auflagefläche. Gemeinsam erzielen sie einen deutlichen Leistungssprung. Wenn der Linearmotor den Waferträger auf der Führungsschiene der Granitbasis bewegt, gewährleisten die hohe Steifigkeit und Stabilität der Basis die effiziente Übertragung der Antriebskraft und verhindern Kraftverluste oder Verzögerungen durch Verformungen der Basis.
Angetrieben durch die Nachfrage nach Präzision im Nanometerbereich ermöglichen Linearmotoren eine Positionssteuerung im Submikrometerbereich. Die hochpräzisen Bearbeitungseigenschaften von Granitplatten (mit Ebenheitsfehlern innerhalb von ±1 µm) harmonieren perfekt mit der präzisen Steuerung der Linearmotoren und gewährleisten gemeinsam einen Positionierungsfehler von weniger als ±5 µm beim Wafertransport. Ob Hochgeschwindigkeitstransport zwischen verschiedenen Prozessanlagen oder präzises Parken für die Waferübergabe – die Kombination aus Linearmotoren und Granitplatten garantiert einen ruckfreien und präzisen Wafertransport.
Überprüfung der Branchenpraxis: Doppelte Verbesserung von Effizienz und Ertragsrate
Nach der Modernisierung seines Wafer-Transfersystems setzte ein weltweit führendes Halbleiterunternehmen auf eine Lösung mit Linearmotor und Granitplatte. Dadurch konnte die Effizienz des Wafer-Transfers um 40 % gesteigert, die Fehlerrate (z. B. Kollisionen und Versatz) während des Transferprozesses um 85 % reduziert und die Gesamtausbeute an Chips um 6 % verbessert werden. Diese Ergebnisse basieren auf der durch die Granitplatte gewährleisteten Übertragungsstabilität und dem schnellen und präzisen Synergieeffekt des Linearmotors, wodurch Verluste und Fehler im Wafer-Transferprozess deutlich reduziert werden.
Von Materialeigenschaften bis hin zur Präzisionsfertigung, von Leistungsvorteilen bis zur praktischen Überprüfung – die Kombination von Linearmotoren und Granitbasen hat die Standards für Wafer-Transfersysteme neu definiert. Auch in Zukunft, wenn die Halbleitertechnologie auf 3-nm- und 2-nm-Prozesse umsteigt, werden Granitwerkstoffe mit ihren unersetzlichen Vorteilen die Entwicklung der Branche maßgeblich vorantreiben.
Veröffentlichungsdatum: 14. Mai 2025