聚焦半导体 | 如何解决半导体设备自动化的痛点？

2021年03月18日

一项来自调研机构 IC Insights 的数据预测，自 2020 到 2024 年，全球半导体产能年均增长率将达到 5.9％。正所谓半导体“一代设备、一代工艺和一代产品”，这些产能的释放意味着大量的半导体生产设备即将大展身手。

半导体设备的自动化挑战

对半导体设备这类高端制造业而言，无论是围绕晶圆制造的前道设备，还是材料设备和封测等后道设备，工艺的精密性和可靠性都是重中之重。

因而，半导体行业对高精度（包括重复定位精度）、高可靠的自动化控制技术有着较为广泛的需求。例如在 MOCVD（金属有机化合物化学气相淀积）反应器中，反应器室内气体的温度和压力以及基片的时间/温度分布需要得到精确控制，让超纯半导体材料能够很好地沉积在基片表面形成一层薄的金属膜，然后制成空白晶圆。

其次，一些高速运动的半导体设备，例如光刻机、晶圆切割机、贴片机等，需要足够高的数据传输速度和处理能力来支持。例如光刻机的精确激光定位需要高采样率、短周期时间（约 50 µs）和稳定的实时能力。

其三，成本与灵活性。对于动辄上百万的半导体制造设备而言，模块化的控制系统设计不但可以实现设备的多功能与灵活性，而且通过空间节省与减少布线可以进一步帮助客户控制成本。

设备自动化的痛点解决方案

倍福创新的自动化解决方案已经陆续应用于氧化/扩散设备、光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、机械抛光设备以及后道的测试封装设备等，有效地改善了国内半导体设备的一些自动化痛点，诸如：

► 半导体设备需要连接各种仪表和阀门等外部设备，总线类型比较复杂，需要大量的通讯编程工作；
► 半导体设备厂商需要自己开发电路板等定制化硬件产品，电气开发工作量较大；
► 半导体设备厂商需要高速的总线通讯连接各个部件，实现大数据量通讯参数的传输等。

针对半导体设备的控制要求和设备自动化过程中的差距，倍福（AHTE 2021展位号：E2-D01）为国内半导体设备制造商量身打造了实时半导体设备控制解决方案，尤其是利用倍福推广的、成为 SEMI 通讯标准的 EtherCAT 总线技术，可以较好地解决半导体设备与各种仪表和外设的通讯问题；倍福的 TwinCAT 软件平台提供了多种温度控制、通讯、运动控制等功能库，以及紧凑型 I/O、工业 PC、安全产品等定制化硬件，极大地加速了设备的电气研发和缩短工程开发周期，目前已经在北方华创、盛美半导体、华海清科、中科信等一批知名的半导体客户中享有良好口碑。 

作为PC控制技术的专家，倍福（AHTE 2021展位号：E2-D01）多年来致力于帮助中国半导体设备厂商在技术上不断创新，突破藩篱，助力成就未来半导体产业之大国重器，并且为客户实现基于 PC 控制技术的开放式自动化系统。在AHTE 2019 展会上，倍福展示了如何使用基于 PC 和 EtherCAT 控制技术实施装配单元和搬运系统的高效自动化解决方案，包括实现基于云的灵活、开放和标准化的自动化方案，以及与华为公司合作将5G 移动通信技术应用于3C电子、汽车电子、新能源、制药、机械制造医疗控制技术等自动化领域。

AHTE 2019 展会现场 | 倍福展台精彩

AHTE 2021 聚焦自动化生产装配智能解决方案，始终关注半导体行业的自动化升级改造。通过展示全面的自动化系统集成解决方案，打造下一代智能装配工厂。

图文源自： 倍福

展会预告：
AHTE 上海站 2021.7.7-10，上海
AHTE 深圳站 2021.8.25-27，深圳
AHTE 重庆站 2021.11，重庆

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