導(dǎo)語(yǔ)：
在過(guò)去幾年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在政策以及資本的帶動(dòng)下變得異常活躍。2014 年 9 月至今，國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金總規(guī)模 1387.2 億元，企業(yè)、地方產(chǎn)業(yè)基金規(guī)模累計(jì)超過(guò) 5000 億元的佳績(jī)，以半導(dǎo)體為核心的中國(guó)電子產(chǎn)業(yè)正步入大發(fā)展的戰(zhàn)略變革期。而半導(dǎo)體行業(yè)的物流升級(jí)也成為其變革期中重要的環(huán)節(jié)。仙工智能作為國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的工業(yè)物流解決方案提供商，已經(jīng)在半導(dǎo)體行業(yè)深耕多年，針對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)痛點(diǎn)，逐漸形成了具有仙工智能特色的一站式半導(dǎo)體行業(yè)解決方案，并在多家頭部半導(dǎo)體客戶中得到方案落地。
以下是仙工智能晶圓搬運(yùn)機(jī)器人在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用。
半導(dǎo)體行業(yè)制程工藝流程
半導(dǎo)體行業(yè)制程工藝流程還是比較復(fù)雜的，可以分為下圖所示的二十幾個(gè)工藝：
半導(dǎo)體行業(yè)制程工藝流程示意圖
概括來(lái)說(shuō)半導(dǎo)體元件制造過(guò)程可分為前段制程（包括晶圓處理制程、晶圓針測(cè)制程）；還有后段制程（包括封裝、測(cè)試制程）。
仙工智能經(jīng)過(guò)多年的耕耘，已經(jīng)覆蓋了半導(dǎo)體行業(yè)制程工序的絕大部分工序，從 IC 制造到 IC 封測(cè)的工序間物料到成品和原材料的存儲(chǔ)和出入庫(kù)等傳統(tǒng)物流工序都有覆蓋。今天分享的就是其中的晶圓處理制程。
晶圓處理制程工藝流程
所謂晶圓處理制程，主要工作是在硅晶圓上制作電路與電子元件（如電晶體、電容體、邏輯閘等），是各制程中所需技術(shù)最復(fù)雜且資金投入最多的制程。以微處理器（Microprocessor）為例，其所需處理步驟可達(dá)數(shù)百道，而其所需加工機(jī)臺(tái)先進(jìn)且昂貴，動(dòng)輒數(shù)千萬(wàn)一臺(tái)，其所需制造環(huán)境也頗為苛刻，需在溫度、濕度與含塵（Particle）均被控制的無(wú)塵室（Clean-Room）中進(jìn)行。雖然詳細(xì)的處理程序與產(chǎn)品種類與所使用的技術(shù)有關(guān)，不過(guò)其基本處理步驟通常是晶圓先經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)那逑矗–leaning）之后，接著進(jìn)行氧化（Oxidation）和沉積，最后進(jìn)行微影、蝕刻以及離子植入等反復(fù)步驟，最終完成晶圓上電路的加工與制作。
晶圓搬運(yùn)機(jī)器人案例分享
以本項(xiàng)目為例，晶圓處理制程可以分為下圖所示的幾個(gè)工序。
晶圓制程工序流程示意圖
根據(jù)項(xiàng)目工藝以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布局，仙工智能給出了合理化的實(shí)施方案。
項(xiàng)目方案布局示意圖
并根據(jù)項(xiàng)目的特殊性仙工智能定制了自主研發(fā)的激光 SLAM 導(dǎo)航的晶圓搬運(yùn)專用機(jī)器人。
仙工智能晶圓搬運(yùn)專用機(jī)器人
方案構(gòu)成：
①仙工智能晶圓搬運(yùn)專用機(jī)器人
②自動(dòng)充電樁
③RDS 統(tǒng)一資源調(diào)度系統(tǒng)
方案價(jià)值：
倉(cāng)儲(chǔ)管理、物料運(yùn)輸、設(shè)備對(duì)接。車體采用上海仙工智能科技激光 SLAM 導(dǎo)航車，內(nèi)置仙工智能自主研發(fā)控制器進(jìn)行運(yùn)輸任務(wù)。
此項(xiàng)目采用的是仙工智能 RDS 統(tǒng)一資源調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行整場(chǎng)項(xiàng)目物料運(yùn)輸、設(shè)備對(duì)接、倉(cāng)儲(chǔ)管理及物流管理，并將 RDS 系統(tǒng)與客戶端 WMS+SCADA 系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，為 WMS 系統(tǒng)提供倉(cāng)儲(chǔ)及物流信息。
整體方案提高了客戶工廠生產(chǎn)效率和生產(chǎn)透明度、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并實(shí)現(xiàn)大幅節(jié)省人力成本，為半導(dǎo)體行業(yè)客戶的物料倉(cāng)儲(chǔ)及運(yùn)輸提供了智能化及數(shù)字化升級(jí)服務(wù)。
仙工智能激光 SLAM 導(dǎo)航技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的 AGV 導(dǎo)航主要有磁條導(dǎo)引、磁釘導(dǎo)引、色帶或二維碼導(dǎo)引等，雖然簡(jiǎn)單易行、路徑跟蹤可靠性好，但均屬于固定路徑引導(dǎo)方式、靈活性和柔性差。基于 SLAM 的激光導(dǎo)航是目前最先進(jìn)的導(dǎo)航方式，已經(jīng)成為移動(dòng)機(jī)器人的的重要發(fā)展趨勢(shì)，并習(xí)慣稱之為 AMR。
仙工智能基于 SLAM 的激光導(dǎo)航 AMR 技術(shù)難度增加，采用的是同時(shí)定位與地圖構(gòu)建技術(shù)（Simultaneous Localization And Mapping，SLAM），是一種實(shí)現(xiàn)真正全自主移動(dòng)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。
仙工智能的激光 SLAM AMR 具有自主繪制地圖，自主導(dǎo)航特點(diǎn)。所謂的自主繪制地圖就是指自主激光 AMR 小車在任何一個(gè)陌生的場(chǎng)景，只需走一遍，就能自主繪制相應(yīng)地圖；無(wú)需磁條、磁釘、色帶、二維碼等輔助定位設(shè)施，就能自由導(dǎo)航，自動(dòng)規(guī)劃路徑，自主行駛，安全可靠高效
仙工智能在此基礎(chǔ)上結(jié)合用戶場(chǎng)景的具體需求，打造了多種運(yùn)動(dòng)及規(guī)劃模式，并且做到每條線路的運(yùn)動(dòng)屬性的可視化配置，讓用戶可以所見(jiàn)即所得地對(duì)環(huán)境中的線路等進(jìn)行編輯和優(yōu)化。
半導(dǎo)體行業(yè)的智能物流升級(jí)還有很多課題，如傳統(tǒng)復(fù)合機(jī)器人 2D 視覺(jué)系統(tǒng)成本高、抓取過(guò)程中的安全保證、如何實(shí)現(xiàn)振動(dòng)抑制、各個(gè)工序間如何實(shí)現(xiàn)節(jié)拍匹配等等。
