晶圓搬運(yùn)機(jī)器人與RFID半導(dǎo)體讀卡器攜手賦能半導(dǎo)體制造高效變革

一、項(xiàng)目背景：半導(dǎo)體制造的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)

半導(dǎo)體生產(chǎn)環(huán)境極為特殊，需在無塵、恒溫恒濕的潔凈室中進(jìn)行，以確保晶圓不受污染，保障芯片制造的良品率。同時(shí)，晶圓搬運(yùn)過程涉及頻繁的物料識(shí)別、定位與精準(zhǔn)操作，傳統(tǒng)人工搬運(yùn)不僅效率低下，且易引入人為誤差與污染風(fēng)險(xiǎn)。隨著行業(yè)對(duì)產(chǎn)能與質(zhì)量的要求不斷攀升，自動(dòng)化、智能化的晶圓搬運(yùn)系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。

二、應(yīng)用方案

搬運(yùn)機(jī)器人將載有晶圓的 FOUP（Front Opening Unified Pod）搬運(yùn)至存儲(chǔ)區(qū)域。安裝在機(jī)器人手臂或存儲(chǔ)貨架入口處的晨控 S654 讀卡器，快速讀取 FOUP 上的 RFID 標(biāo)簽信息，標(biāo)簽中記錄著晶圓的批次、規(guī)格、生產(chǎn)時(shí)間等詳細(xì)數(shù)據(jù)。這些信息實(shí)時(shí)上傳至工廠管理系統(tǒng)（MES），系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則為晶圓分配存儲(chǔ)位置，并更新庫存數(shù)據(jù)庫。

某半導(dǎo)體工廠在引入該方案前，人工入庫操作每小時(shí)僅能處理 30 個(gè) FOUP，且出錯(cuò)率約為 5%。采用機(jī)器人與 S654 讀卡器協(xié)同作業(yè)后，每小時(shí)可處理 80 個(gè) FOUP，準(zhǔn)確率近乎 100%，大幅提升了入庫效率與庫存管理的準(zhǔn)確性。

三、應(yīng)用場(chǎng)景：貫穿半導(dǎo)體制造全流程

在生產(chǎn)線上，搬運(yùn)機(jī)器人依據(jù) MES 系統(tǒng)指令，將晶圓精準(zhǔn)搬運(yùn)至各加工設(shè)備。在設(shè)備入口處，S654 讀卡器再次讀取標(biāo)簽信息，確認(rèn)晶圓身份與加工流程是否匹配。若匹配，設(shè)備啟動(dòng)加工；若不匹配，系統(tǒng)立即發(fā)出警報(bào)，避免錯(cuò)誤加工。

以光刻工序?yàn)槔?，機(jī)器人將晶圓搬運(yùn)至光刻機(jī)前，S654 讀卡器快速核對(duì)晶圓信息，確保光刻機(jī)加載正確的光刻圖案與工藝參數(shù)。該過程不僅提高了生產(chǎn)效率，還降低了因人為疏忽導(dǎo)致的加工錯(cuò)誤，使光刻工序的良品率從 90% 提升至 95% 以上。

完成全部加工工序后，搬運(yùn)機(jī)器人將晶圓搬運(yùn)至出庫區(qū)域。S654 讀卡器讀取標(biāo)簽信息，與 MES 系統(tǒng)中的生產(chǎn)記錄進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)無誤后，晶圓出庫。同時(shí)，所有生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，包括加工參數(shù)、設(shè)備信息、操作人員等，均與晶圓標(biāo)簽信息關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)。一旦產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，可通過標(biāo)簽信息快速追溯至生產(chǎn)源頭，分析問題原因，采取相應(yīng)改進(jìn)措施。

晶圓搬運(yùn)機(jī)器人與晨控 S654 半導(dǎo)體讀卡器的結(jié)合，為半導(dǎo)體制造行業(yè)帶來了高效、精準(zhǔn)、可靠的物料搬運(yùn)與信息管理解決方案。通過優(yōu)化生產(chǎn)流程，提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，有力推動(dòng)了半導(dǎo)體制造向智能化、自動(dòng)化方向邁進(jìn)。

四、應(yīng)用產(chǎn)品

晨控 S654 專為工業(yè)自動(dòng)化及半導(dǎo)體領(lǐng)域量身打造。CK-S654-PA60 是一款基于射頻識(shí)別技術(shù)的低頻 RFID 標(biāo)簽讀卡器，其工作頻率為 134.2kHz，符ISO11784/11785 標(biāo)準(zhǔn)，具備出色的抗干擾能力，在復(fù)雜電磁環(huán)境的半導(dǎo)體車間也能穩(wěn)定工作。這款讀卡器擁有多天線設(shè)計(jì)，最多可支持四路天線，支持分時(shí)復(fù)用操作，可同時(shí)控制最多四個(gè)工位，極大提升了設(shè)備的使用效率與靈活性。例如，在晶圓存儲(chǔ)區(qū)與加工區(qū)的銜接環(huán)節(jié)，通過 S654 的多天線配置，能同時(shí)讀取多個(gè)晶圓載具的信息，快速調(diào)度搬運(yùn)機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)。在通訊接口與協(xié)議方面，提供 RS232、RS485、RJ45 等多種接口，支持 SECS、HSMS、Modbus RTU/TCP 等工業(yè)協(xié)議，可輕松集成至半導(dǎo)體控制器或 PLC 系統(tǒng)，方便用戶通過簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)交互完成標(biāo)簽讀取，無需深入了解復(fù)雜的射頻通信協(xié)議。