助理工程師漲薪必學：企業不會教你的小型晶圓清洗設備的完整拆解與工程圖教程 P1 - 助理工程師漲薪必學的設備：晶圓清洗機

你信不信吃透晶圓清洗機 纔算摸到半導體前道設備的高階門檻？ 它是晶圓製造裏直接影響芯片良率的核心設備 槍體密封流體控制解析，處處都是硬功夫 很多做飛標幾年的一個工程師 都很少接觸這類工藝設備 今天我們整機拆解 從晶圓傳輸清洗槍體 以及我們的整個結構系統 一次性講明白 弄懂這套邏輯 高端半導體設備的思路你也就打開了 這裡我也整理了半導體及芯片 今天來給大家講一下半導體的晶圓清洗機 那麼首先什麼叫半導體的晶圓清洗機呢 顧名思義就是給晶圓進行清洗的機器 爲了後續的一個光刻 我們說的那種刻蝕等工作去做前置處理 所以說它在整個工藝階段 它是屬於中上游 但是技術階段呢屬於中下游啊，這又是爲什麼呢 我們來直接進一段視頻啊，簡單來了解一下 可以看到啊，視頻中展現的這個就是半導體的清洗設備，當然 跟我們給大家展現的那個實物模型呢還是有點差別啊 可以看到它的上面對吧，你一個噴水啊，噴塗啊，噴完水以 後呢，我這個機械臂啊，機械臂再進行一個基本的移載 移載完以後呢，嗯，再還有什麼呢？還有一個浸泡啊 有有些工藝，有些晶圓的晶片可能會讓你浸泡 那麼浸泡完以後呢，提上來 那個後面視頻沒有了，大家可以看到 提上來就浸泡完以後怎麼樣的晾乾 吹風，等離子風去靜電之類的 還有一個抖動，抖動完以後拿個刷子 來刷它 刷完以後可能還要噴點水，我們看一下 刷完以後，當然這個水 不一定是我們說的那種自來水 一般來講它是有 特殊的那種化學試劑，化學溶劑什麼的 好，那麼可以看到 它整個的怎麼樣，整個的動作 沒有那麼複雜，對不對 它不是說一定要要給你搞搞搞什麼七彎八彎的那些動作 整個動作相對在一起就是我們說的一些噴塗啊 固定啊 抖動啊 旋轉啊 輸送啊 就是這些基本動作 那麼所以說它的一個技術層面的相對來講沒有那麼高啊 那麼沒那麼高的話 大很多，說明它的門檻也沒有那麼高 很多中小型企業做半導體設備啊 做的就是清洗機啊，做就是清洗機那麼單了清洗機有很多種清洗啊， 我們比如說物理清洗啊，我們說的化學清洗啊， 啊我們說的那種等離子清洗啊，啊還有 比如說你就你就你就拿那種刷子的毛刷去刷它呀，啊也是屬於清洗對 不對？所以 這些啊呃清洗 有不同種類啊 ，但是相對 我們說的光刻刻蝕啊，還是技術要求低一點的啊 那麼來看一下啊，這臺半導體清洗設 備，呃， 不過也要講一下，雖然說技術要求低， 但是給的啊，給的一點也不低啊 相對於其他這兩個呢，肯定是低一點的啊 相對於其他行業來講，也是給的比較高了 ，畢竟屬於半導體行業啊 那麼我們可以看到， 首先啊，這裏我們把一些鈑金罩給大家隱藏掉了啊 因爲這些鈑金罩啊型材支撐架呀這種東西，呃， 它主要就是做保護外觀作用啊，根本不是核心工藝啊 那麼我們這裏首先這裏是什麼呢？我們說的一個皮帶啊 皮帶去做一個基本移載， 然後可以看到它這個移載的皮帶做的是什麼呢？ 做的是同步輪同步帶啊 那麼爲什麼要用同步輪同步帶做基本移載呢？ 因爲正常來講的話，同步輪同步帶 的穩定性呃和精度會比平皮帶好啊， 平皮帶好 所以這個地方半導體也不差這點錢 給你上同步的同步帶了 然後運送進去以後 裡面就直接呈現我們的機械手了 那麼這種機械手 我們的晶圓就卡在中間這個地方 這個也是直接去買的 也是我們正常來講做設計 或者是從半導體設計 會用的比較多的這樣的一個機械手 機器人的一個結構 當然了 這個也不是說你想用就能用 一般因為比較貴 所以正常來講是甲方同意 或者是公司同意才會用 那麼在半導體行業用的就比較多 當然了後面背部這裡還有什麼呢 這裡還有我們說的一個移載機械手 不光是放在這個地方 背部還給它做了一個模組做移載 為什麼呢 因為我後面這裡是有兩個清洗工位 其中一個我給大家把這個 外面的鈑金外罩給大家已經是 解除了我們說的一個 那個阻擋 實際上這兩邊其實從外觀上看就是兩個箱子 那麼爲什麼要兩個清洗位呢 提高生產節拍 很多時候我們去做設備去做項目 半導體也好三色也好鋰電也好 同一種啊我們說的殊途同歸朋友們啊殊途同歸啊 就是同一種動作你會看到它呢你有那麼兩個位置 或者兩個位置或者三個位置 那麼很多時候是在做什麼呢做節拍補償啊 就是我一個位置我在做動作的時候 我這個接手是不是要停住動不了呢 那我兩個位置同時做我的生產效率是不是就提高兩倍了 所以提高我們的一個生產節拍 然後呢這中間就涉及到我們說的一個清洗 跟我們之前那個視頻雖然說不完全一樣 但有點類似固定 固定在上面以後我這裏去噴水 噴水的話我們可以看到 就看之前那個視頻看的就是稍微 看明白或者看進去的同學就明白 這個地方我去噴塗看到沒有 它那個液體看到沒有 它液體是旋轉，像傘狀的一樣啊 耷拉出來的 那麼肯定幹嘛？ 肯定一個旋轉動作，對不對？ 那麼這個旋轉動作是怎麼實現的？ 我們看一下啊， 底下這裏就是我們自己要去做的一個結構了 那麼啊，這裏放了一個電機， 放電機的話 這裏可以看到，它這裏是用的是大小同步輪啊 沒有用我們的一個一模一樣的同步輪， 爲什麼呢 爲什麼一個小輪帶大輪呢？ 就是爲了起到一個東西，叫做減速增扭啊， 增扭啊，爲保證運動或者是說提高運動穩定性的一個基本作用 那麼這個基本作用啊，正常來講我們 這種大小輪的設計你是怎麼樣呢？ 你是要去看我們說的一個機械設計手冊的啊， 就機械設計手冊，包括這個我們說的一個小輪直徑啊 我們這個大輪直徑怎麼算啊 這個大小輪的一個什麼呢？ 大小輪的一個張緊以及我們說的一個 一個張緊的方式啊 到底應該怎麼做啊？ 以及我們說的包角啊， 到底應該怎麼去避免啊 這些東西呢 正兒八經來講 都是要看相關的手冊的啊 但是實際上我們像這種 它的動作也沒有太複雜 我們一般來講 直接就交給軟件去模擬一下 比如說我要算這個帶的長度 我怎麼辦呢 直接這裡有個裝備體特徵 裝備體特徵點一下下面有個皮帶和鏈 然後點完以後你把我這 當然我這個已經是生成的 就是你點一下這兩個同步輪的一個中心的那個圓柱 那麼自然而然的這個皮帶就能自動的給你生成出來 大概的一個路徑大概的長度都是沒問題的 就是說熟練用軟件你的設計會更加輕鬆 然後這個電機在這個轉的時候 我們可以看到這裡有個圓盤 這個圓盤它不屬於電機的那種東西 它屬於什麼呢屬於我們說的一個感應片 這個感應片你是要自己去做，自己去做組裝的 它就是用來去給電器感應我們的位置 包括我們說的一些電氣原點 我們怎麼去增加電氣原點 怎麼去增加旋轉的一個感應 也很簡單 在旋轉軸上就裝個片片 然後這裏就放個槽型光電去感應它 感應它的轉就完事了 好，然後周邊這個也可以看到 這個地方就是我們說的一個噴塗 它是要往裏面去噴我們的一個液體的 那麼這裏它還做了什麼呢 做了我們說的一個 也做了我們的一個旋轉，爲什麼呢 因爲我這個地方要轉過去 這個旋轉它就是沒有做大小輪了 爲什麼，因爲它這個旋轉要轉的整個物體是比較小的 所以說當然有一些連接件和安裝板我給大家隱藏掉了 要不然的話你就看不到這個內部的結構了 那麼所以它這個地方就沒有做什麼大小輪 直接就是拿了個聯軸器搞了個電機給它轉它 然後這邊右邊這裏還做了我們的豎直升降 爲了防止它這個東西去幹涉 或者去阻礙我們晶圓的一個實際的旋轉 所以說這個地方做了個豎直升降 那麼豎直升降也是我們說的一個 呃常規的絲桿啊加上什麼呢 加上一個基本的 呃我們說的相關的導軌的 呃做法啊 當然這個地方呢 用的是類似於我們說的那種 KK模組的那種形式啊 呃我們可以看到 半導體清洗機啊 這個設備也好還是我們說的整個的一個 呃整個的行業也好 肯定是不簡單的 然後給的工資比較高 但整體來講這個自動化設備是不是 對吧拆解下來也就是我們說的進料嘛 進料進完料以後呢 我這邊機械手做一個分揀嘛 分揀完以後呢我這邊再怎麼樣呢去做一個清洗嘛 清洗完以後再做一個送料嘛 來回的工藝流程和具體動作是不是不是很複雜 底層邏輯是沒有那麼複雜的 當然啦也沒大家看上去這麼簡單 我這個短時間內什麼幾分鐘之內 給大家簡單的介紹一遍流程和大概的一個結構 具體你要做的話你要考慮材料啊 強度啊精度啊速度啊節拍啊 這些東西都是你需要去考慮的還有整個佈局啊 比如說這個地方啊，我這個地方可能 我這邊要裝電器啊，我會有干涉 或者有什麼？呃，我這裏要做避位啊 或者是說到時候做着做着發現 我這個電機的旋轉滿足不了工作節拍 啊，這種東西 都需要我們機械工程師去處理相關的問題 不過不管怎麼樣啊 哪怕是再複雜的設備 它都是由我們的一些基礎的動作去搭建在一起的 好，那麼祝各位都能找到說自己喜歡的工作 啊，謝謝大家