チップ回収におけるウェーハハンドリングロボット：反復を加速し、インテリジェント製造の新時代をリードする
デジタル変革の重要な節目を迎え、半導体業界は困難を乗り越え、かつてない活力を見せています。米国半導体工業会（SIA）のデータによると、2024年5月の世界半導体産業の売上高は491億米ドルに達し、2023年5月の412億米ドルから19.3%増加しました。業績、在庫、価格、稼働率などの指標は、業界の継続的な改善の兆しを反映しており、国内での代替が本格化しています。半導体装置は好調な状況を迎えています。
半導体の世界的な需要拡大に伴い、ファブの生産効率と品質管理は決定的な競争力となっています。半導体製造プロセスの重要な構成要素であるウェーハハンドリングロボット。この文脈において、半導体工場の物流自動化システムを例に挙げると、ウェーハハンドリング車両は第一世代のガイドウェイAGVから第三世代のクラスターAMRマトリックスへと進化し、国内の一部8インチおよび12インチ工場の製品歩留まりと稼働率も自動化への転換により着実に向上しています。産業チェーン全体をインテリジェント製造の新たな高みへと推進しています。半導体分野における第三世代AMRは、単独機操作からクラスター協調へと飛躍的な進歩を遂げ、工場内で大規模な連携を実現し、材料搬送作業を自動化することで、物流全体のハンドリング効率を向上させています。半導体業界におけるAMR応用のクラスター化、大規模化、汎用化に伴い、物流自動化の中核技術の研究方向は、ロボット自体の機能と適用範囲から、工場全体の完全自動化を起点とした総合的な物流効率の最適化へと変化しています。現在、中国の第3世代移動ロボットの代表的なメーカーである友愛志和は、次世代技術の進化方向を積極的に模索しています。今年3月には、SLAMレーザーナビゲーションを搭載した全方向移動シャーシを発表し、続いて全方向移動能力を備えた移動作業ロボットを発表しました。これは、半導体工場における自動材料搬送作業をより柔軟かつ効率的な形で実現することを目指しています。
半導体分野の第3世代AMRは、単一マシン操作からクラスター協調への突破口を開き、工場内で大規模な連携を実現して材料処理タスクを自動化し、全体的な物流処理効率の向上を確保しています。
半導体業界におけるAMRアプリケーションのクラスタリング、大規模化、一般化に伴い、物流自動化の中核技術の研究方向は、ロボット自体の機能と適用性から、工場全体の完全自動化を起点とした総合的な物流効率の最適化へと変化してきました。
現在、中国の第3世代移動ロボットの代表的なメーカーである友愛志和は、次世代技術の進化方向を積極的に模索しています。今年3月には、SLAMレーザーナビゲーションを搭載した全方向移動シャーシを発表し、続いて全方向移動能力を備えた移動作業ロボットを発表しました。これは、半導体工場における自動材料搬送作業をより柔軟かつ効率的な形で実現することを目指しています。
「『統合物流効率』を徹底的に分析すると、その影響要因は、ロボットのハードウェアとソフトウェア自体も含め、ハードウェアから工場全体のインテリジェントシステムに至るまで、フルスタックの範囲に分散しており、工場全体におけるロボットのハードウェアとソフトウェアおよびその他の関連するハードウェアとソフトウェアの統合と進化にさらに重点を置いています」と、有愛知和半導体事業部長の江旭斌氏は述べた。
ハードウェアレベルでは、Youaiインテリジェント移動ロボットはカスタマイズからプラットフォーム化への最初の進化サイクルをすでに通過しています。半導体製造プロセス全体において、UAIは優れた性能を持つ6つのロボット標準フォームを開発しました。これらの標準フォームは、動作振動値0.5G、CLASS100、サブミリメートル精度といった安全性と安定性の性能要件を満たしています。この基盤の上に、プラットフォームAMRシャーシと統合オペレーティングシステムMOSをプラットフォームとして採用し、様々な形態の複合移動ロボットのアジャイルな統合をサポートします。
次のステップでは、Youai Zhihe は細分化シナリオにおけるモノマー効率の革命的な向上に焦点を当て、多くの将来を見据えた技術革新を実現しました。
従来のSLAMレーザーナビゲーションアルゴリズムでは、ウェーハハンドリングロボットは位置決めとローディング・アンローディングの精度補正に複数のステップを必要とするため、動作遅延が単体の実行効率に大きく影響します。Youai Zhiheが開発したFusion SLAM（Fusion Laser Navigation）アルゴリズムは、多次元精度を用いた融合制御を採用しており、特定の順序で段階的に最終精度を向上させるのではなく、高度な融合とリアルタイム補正により、広範囲の移動プロセスにおいて「百ステップ」を実現します。ロボットの動作性能は「位置決め」の要素を完全に排除し、遅延ゼロの条件下でサブミリメートルの動作精度を実現します。
システムレベルでは、友愛知和はフルスタックシステムの強固な連携に注力しています。「スマートファクトリー - スマート製造 - スマート物流 - スマートロボット」は、高度に連携したシステムです。第4世代半導体AMRはリアルタイムで動的な意思決定を行い、システムの高度連携状態ではロボットの稼働率は100%に近づき、現場物流システムはキャッシュ材料の需要を大幅に削減し、工程内在庫効率を大幅に向上させます。
現在、友愛志和の移動ロボットは国内の半導体工場で大規模に導入されています。江旭斌氏は次のように述べています。「ハードウェアレベルでは、友愛志和の移動ロボットは徐々に『限界単一製品』へと進化し、システムレベルではフルスタックシステムの強固な連携に注力します。同時に、業界をリードするメーカーと協力し、工場全体の生産能力、歩留まり、在庫効率の指標を明確化することを目指し、物流ソリューションの探求を進めていきます。」
FOUNTYL TECHNOLOGIES PTE. LTD.はシンガポールに拠点を置き、10年以上にわたり半導体分野の精密セラミック部品の研究開発、製造、技術サービスに注力しています。当社の主力製品は、セラミック真空チャック（ピンチャック、溝チャック、多孔質チャック、静電チャック）、セラミックエンドエフェクタ、セラミックプランジャ、セラミックビーム＆ガイドです。詳細については、お気軽にお問い合わせください。
