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晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

作者:西方還有很長的路要走

晶圓廠的自動化程度有多高?

據說,在台積電的廠區中,有着長達50公裡的天車軌道,5000多個軌道路口,2000多台晶圓傳輸盒子在同時運動,每天需要運送60萬車次的晶圓…

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

為什麼要用這種天車來搬運晶圓?人工搬運就不行嗎?

衆所皆知,晶圓制造是人類迄今為止最複雜的制造業之一。

一片晶圓要在幾百台生産裝置間流轉,數十次重入同類型的加工裝置,經過成百上千道工序,才會誕生數百顆指甲蓋大小的晶片。

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

而擔任晶圓廠空中運輸的主要裝置,就是這個天車。

可能大家不知道,晶片制造所處的環境,要比醫院的手術室還要幹淨10萬倍。

任何微小塵埃或污染物都可能導緻晶圓損壞,進而影響晶片的産出率和品質。

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

如果使用手動搬運的方式,不僅風險很高,容易導緻晶圓損壞,而且還會帶來灰塵或者其他污染。

而天車在封閉的軌道内運作,可以大大減小晶圓暴露在外界環境中的風險,進而有效避免污染問題。

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

其次就是效率。

晶圓在制造過程中需要經過數百個不同的工序,這些工序要在多個專用裝置之間進行。

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

而天車通過内部精密的計算機控制,可以連續無間斷的,快速且精準地将晶圓從一個工作站移動到另一個工作站。

說的再通俗點,隻要有電,它就能一直執行搬運任務,這是人工再怎麼努力,也無法達到的。

由于天車對整個産線的穩定運作來說太重要了,是以晶圓廠一般都會使用業内成熟度比較高的産品。

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

目前,在全球晶圓天車市場中,主要被日本村田機械和日本大福所壟斷,市場占有率達95%以上。

雖然不确定日本會不會拿這個卡我們脖子,但按照以往的經驗,天車的國産替代是肯定要有的。

好的消息是,目前已經有一些國産天車,被應用到實際生産中。

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

當然了,也不是所有的晶圓廠都會用到天車,比如6寸的晶圓廠就不需要。

因為相比之下,6寸的晶圓較輕,通常情況下手動搬運或者使用較小的自動化裝置,就可以了。

再者,天車系統的價格十分昂貴。

晶圓廠為何要用天車搬運晶圓?

據悉,12寸晶圓廠中一套完整的天車自動化搬運系統,占晶圓廠固定投資的3%左右。

也就是說,如果投資300億美元建廠,這套搬運系統就要花掉9個億。

是以有人就說,這種天車可能是全球最貴的小車,也是有道理的。