晶圓校準(zhǔn)器：納米級(jí)精度的關(guān)鍵

晶圓校準(zhǔn)器是現(xiàn)代半導(dǎo)體制造中確保加工精度的核心設(shè)備，其工作原理基于高精度的光學(xué)傳感器和激光測(cè)量技術(shù)。通過(guò)投射激光束到晶圓表面，測(cè)量激光反射回來(lái)的時(shí)間和角度，系統(tǒng)能夠計(jì)算出晶圓的實(shí)際位置。一旦識(shí)別出偏差，校準(zhǔn)器會(huì)利用微調(diào)機(jī)制對(duì)晶圓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，確保其在加工中心內(nèi)處于正確的位置（誤差≤±0.1mm）。

在應(yīng)用方面，晶圓校準(zhǔn)器廣泛應(yīng)用于光刻機(jī)和刻蝕機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備中。通過(guò)高精度的校準(zhǔn)，可以顯著提高芯片的集成度和性能，降低缺陷率，從而提升整體生產(chǎn)效率。特別是在3nm及以下制程的先進(jìn)半導(dǎo)體制造中，晶圓校準(zhǔn)器的精度直接決定了芯片的良率與性能。

陶瓷片叉：精密搬運(yùn)的"天選打工仔"

陶瓷片叉（陶瓷機(jī)械手臂）是半導(dǎo)體晶圓搬運(yùn)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，采用負(fù)壓式吸片的方式取片，利用吸盤原理將半導(dǎo)體晶圓吸附于石英或陶瓷手指上，并通過(guò)機(jī)械手臂的伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降等動(dòng)作完成搬運(yùn)。

這種特殊設(shè)計(jì)的叉指電極具有周期性排列的金屬結(jié)構(gòu)，通過(guò)電化學(xué)工藝加工在陶瓷基體上，具有良好的導(dǎo)電性能和電化學(xué)特性。在半導(dǎo)體制造中，陶瓷片叉需要滿足"高速"和"潔凈"兩大核心要求，由于多數(shù)工序是在真空、高溫以及具有腐蝕性的氣體環(huán)境中進(jìn)行，陶瓷材料的高機(jī)械強(qiáng)度、抗腐蝕、耐高溫、耐磨、硬度高和絕緣等特性使其成為理想選擇。

湖州普利姆半導(dǎo)體有限公司：精密制造的創(chuàng)新者

湖州普利姆半導(dǎo)體有限公司成立于2023年，團(tuán)隊(duì)成員主要由國(guó)內(nèi)光信息科學(xué)與技術(shù)/精密制造領(lǐng)域內(nèi)的博士、碩士、高級(jí)研磨工程師及資深專家組成。公司已獲得浙商創(chuàng)投、梅花天使等基金的天使輪投資，總部位于浙江湖州，研發(fā)生產(chǎn)基地設(shè)立于無(wú)錫惠山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)包括：

超高精度運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

晶圓移載(EFEM)系統(tǒng)

設(shè)備核心精密零部件生產(chǎn)

整機(jī)軟硬件系統(tǒng)集成及整機(jī)設(shè)備研發(fā)定制

技術(shù)優(yōu)勢(shì)方面，公司擁有近10000m²的獨(dú)立廠房，建有2000m²先進(jìn)的潔凈實(shí)驗(yàn)室和1000m²超精密加工車間，配備20多臺(tái)超精密加工設(shè)備，檢測(cè)部門配有皮米精度激光干涉儀、納米激光面干涉儀等先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備。

晶圓搬運(yùn)機(jī)械手：高效傳輸?shù)谋Ｕ?/strong>

晶圓搬運(yùn)機(jī)械手是半導(dǎo)體生產(chǎn)線上的"搬運(yùn)工"，其工作原理主要依賴于機(jī)械手臂和靈活的自動(dòng)控制算法。當(dāng)系統(tǒng)接收到轉(zhuǎn)移指令后，機(jī)械手臂利用真空吸附技術(shù)抓取晶圓，精準(zhǔn)定位，然后通過(guò)預(yù)設(shè)路徑將晶圓移動(dòng)至指定位置。

根據(jù)工作環(huán)境不同，晶圓搬運(yùn)機(jī)械手可分為兩類：

真空機(jī)械手‌：工作于10??Pa真空環(huán)境，主要用于集束型設(shè)備的晶圓傳輸

大氣機(jī)械手‌：適應(yīng)潔凈度達(dá)10級(jí)以上的生產(chǎn)環(huán)境，通過(guò)負(fù)壓吸片技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)污染搬運(yùn)

在半導(dǎo)體行業(yè)中，晶圓搬運(yùn)機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于光刻、刻蝕、離子注入等多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，每小時(shí)可完成數(shù)百片晶圓的快速抓取與放置，顯著提升生產(chǎn)效率。

氣浮旋轉(zhuǎn)軸：無(wú)接觸旋轉(zhuǎn)的精密解決方案

氣浮旋轉(zhuǎn)軸（氣浮軸承）是精密運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的重要技術(shù)，其工作原理基于氣體動(dòng)力學(xué)原理。在主軸與軸承之間，通過(guò)氣體供應(yīng)系統(tǒng)提供一定壓力和流量的壓縮空氣，形成一層薄薄的氣膜。這層氣膜能夠產(chǎn)生足夠的支撐力，使主軸懸浮在軸承上方，并能夠在無(wú)機(jī)械接觸的情況下自由旋轉(zhuǎn)。

這種技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)：

無(wú)接觸、無(wú)磨損，使用壽命長(zhǎng)

摩擦系數(shù)極低

可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)甚至納米級(jí)的定位精度

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，氣浮旋轉(zhuǎn)軸的無(wú)接觸特性保證了產(chǎn)品的純凈度和穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于精密加工設(shè)備、晶圓處理系統(tǒng)等關(guān)鍵裝備中。

結(jié)語(yǔ)

從晶圓校準(zhǔn)器到陶瓷片叉，從搬運(yùn)機(jī)械手到氣浮旋轉(zhuǎn)軸，這些精密設(shè)備和技術(shù)共同構(gòu)成了現(xiàn)代半導(dǎo)體制造的基礎(chǔ)。隨著芯片制程不斷向3nm及以下節(jié)點(diǎn)推進(jìn)，對(duì)這些設(shè)備的精度和可靠性要求也日益提高。湖州普利姆半導(dǎo)體有限公司等本土企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，正在推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)向更高水平發(fā)展。