在半导体制造领域,晶圆作为芯片的核心载体,其表面微观精度与电路结构完整性直接决定终端芯片产品的良率与运行可靠性。晶圆转运环节贯穿于半导体制造全流程,涵盖晶圆盒搬运、传输轨道输送、机械手取放及跨工序转运等关键步骤,该环节中,即使是微毫级的振动扰动,均可能导致晶圆表面划伤、电路破损、光刻图案偏移等不可逆损伤。尤其随着晶圆尺寸向12英寸、18英寸逐步升级,其脆性显著提升,制程精度要求达到纳米级水平,这对转运过程的振动控制提出了更为严苛的技术要求。
本文所涉及的振动加速度传感器,特指森瑟科技710A系列微型IEPE加速度传感器、730A系列微型三轴IEPE加速度传感器,两款产品均专为精密场景定制研发,凭借高精度振动感知、高稳定性运行及高适配性安装等技术特性,可实现晶圆转运全流程振动的实时监测与精准防控,为晶圆转运安全提供可靠技术支撑,助力半导体企业提升生产良率、降低晶圆损耗成本,为高端芯片制造筑牢前端振动防护体系。


核心应用场景:全转运链路振动监测全覆盖
针对晶圆转运环节的多设备、多工况特性,710A、730A两款传感器可根据转运场景需求灵活选型,无缝适配各类转运设备,实现转运全流程振动信号的实时采集与监测,精准捕捉各类微振动隐患,从技术层面杜绝振动引发的晶圆损伤风险。
晶圆盒搬运设备:优先选用730A系列微型三轴IEPE加速度传感器,其具备三轴同步测量能力,可安装于AGV搬运车、龙门吊、升降平台等搬运设备的关键受力部位,实时采集搬运过程中垂直与水平双向的振动加速度信号,依托其>10000g的冲击极限,可有效抵御搬运过程中的瞬时冲击扰动;当振动幅值超出预设阈值时,系统可立即触发预警机制,提示设备执行减速、停机等调整操作,避免晶圆盒内部晶圆因颠簸、冲击产生碰撞摩擦损伤。对于安装空间极度狭小的搬运载具,可选用710A系列微型IEPE加速度传感器,其0.9g的轻量化设计可最大限度降低对载具运行的影响。
传输轨道与机械手:可根据监测需求选型,710A系列传感器凭借1~10000Hz(±5%)的宽频带响应,可精准监测轨道运行过程中的振动频率及机械手取放晶圆时的瞬时振动幅值;730A系列传感器则可同步采集三个相互垂直轴向的加速度数据,更全面捕捉机械手取放、轨道传输过程中的多维振动扰动,及时识别轨道磨损、机械手精度偏移等设备异常,防止因设备振动导致晶圆偏移、掉落或表面划伤等问题。两款产品均采用金属焊接密封工艺,可适应洁净车间的严苛环境。
跨工序转运环节:在晶圆从光刻、蚀刻、沉积等工序的转运过程中,可将传感器集成于转运载具,710A系列可通过粘合剂便捷安装,730A系列支持粘合剂或螺柱安装,适配不同载具安装需求;两款产品均可全程监测转运过程中的振动信号变化,同步记录振动数据并上传至工厂管控平台,依托其低残留噪声特性(710A最低0.0016 Equiv. g RMS,730A最低0.0005 Equiv. g RMS),为转运流程优化、设备精度校准提供高精度量化数据支撑,实现振动风险的提前预判与主动防控。

产品核心优势:适配半导体场景的专属技术特性
依托工业振动监测领域的长期技术积累,710A、730A系列振动加速度传感器针对晶圆转运场景的洁净要求、高精度需求及低干扰需求,形成了专属核心技术优势,结合产品规格参数,其技术特性可充分适配半导体制造的严苛行业标准,具体如下:
超高精度感知能力:两款产品均采用环形剪切模式的压电陶瓷作为敏感元件,具备优异的测量精度与长期稳定性。其中710A系列残留噪声低至0.0016 Equiv. g RMS,频率响应范围覆盖1~10000Hz(±5%)、0.5~15000Hz(±3dB);730A系列残留噪声低至0.0005 Equiv. g RMS,频率响应范围覆盖0.7~10000Hz(±5%)、0.3~15000Hz(±3dB),两款产品均可精准捕捉纳米级振动扰动,能够完美匹配12英寸及以上晶圆的转运精度要求,有效规避因振动感知不及时、不精准导致的晶圆损伤问题。产品量程覆盖50~2000g,可根据转运设备振动强度灵活选型,非线性误差均≤±1%FSO,确保测量数据的准确性。
高稳定性与抗干扰性能:两款产品均采用工业级防干扰芯片及激光焊接密封工艺,外壳选用钛合金材质,防护性能优异,可有效抵御电磁干扰、设备运行干扰等各类复杂干扰信号;绝缘阻抗>100MΩ(@100Vdc),输出阻抗,确保信号传输的稳定性;工作温度范围覆盖-55℃~125℃(部分量程730A系列可低至-55℃~85℃),可稳定适应洁净车间的恒温、恒湿环境,保障传感器长期稳定运行,降低维护校准频次。其中710A系列冲击极限达5000g,730A系列冲击极限>10000g,可适应转运环节的瞬时冲击场景。
微型化设计与便捷安装特性:两款产品均采用微型化结构设计,具备体积小巧、重量轻的特点,可在不影响转运设备正常运行、不破坏洁净车间环境的前提下,灵活安装于各类转运设备及载具的狭小空间。710A系列重量仅0.9g,采用粘合剂安装,标配绝缘安装垫片,绝缘安装座可选;730A系列重量4.1g,支持粘合剂或螺柱安装,标配M3X8.0安装螺柱,可选粘贴安装基座、磁吸基座等配件,充分适配半导体洁净车间的安装规范。
智能联动与数据化管控能力:两款产品均采用IEPE两线制输出方式,内部电路可同时提供恒流源激励(2~10mA)和传输低阻抗电压输出信号(满量程±5V),信号地与外壳相连,具备极性反向保护功能;支持标准通信协议,可无缝对接半导体工厂的PLC、SCADA等管控平台,实现振动数据、预警信息的实时上传,完成振动数据的可视化监测、历史数据追溯及异常情况自动报警,为转运环节的智能化管控与流程优化提供技术支撑。此外,730A系列可选配带TEDS功能的IEPE输出,进一步提升数据采集的智能化水平。
洁净级适配性能:两款产品均采用金属焊接密封工艺,产品表面经过特殊工艺处理,无粉尘脱落、无污染物排放,符合半导体洁净车间Class 100级洁净标准,不会对晶圆生产环境造成污染;同时,两款产品均提供配套低噪声线缆(710A可选12-3、14-3型号,730A可选13M4-3型号),可减少线缆带来的污染与干扰,充分满足半导体制造的洁净要求。
产品规格参数汇总(适配晶圆转运场景核心参数)
为进一步明确两款传感器的技术适配性,结合晶圆转运场景需求,汇总核心规格参数如下,具体详细参数可参考产品完整规格书:
参数类别 |
710A系列(微型IEPE加速度传感器) |
730A系列(微型三轴IEPE加速度传感器) |
输出方式 |
IEPE两线制输出 |
IEPE两线制输出(可选带TEDS功能) |
量程范围 |
±50g~±2000g |
±50g~±2000g |
残留噪声(2Hz~20kHz) |
0.0016~0.006 Equiv. g RMS |
0.0005~0.002 Equiv. g RMS |
频率响应(±5%) |
1~10000Hz(不同量程略有差异) |
0.7~10000Hz(不同量程略有差异) |
冲击极限 |
5000g |
>10000g |
工作温度 |
-55℃~+125℃ |
-55℃~+85℃~+125℃(随量程变化) |
重量 |
0.9g |
4.1g |
安装方式 |
粘合剂安装(标配绝缘垫片) |
粘合剂或螺柱安装(标配M3螺柱) |
防护等级 |
金属焊接密封 |
金属焊接密封 |
应用价值:为半导体制造赋能增效
710A、730A系列振动加速度传感器在晶圆转运环节的深度应用,打破了传统转运环节“被动排查”的局限,结合两款产品的核心技术优势,构建了振动风险“主动监测-提前预警-精准防控”的全流程管控体系,可为半导体企业创造多重核心应用价值。
提升晶圆生产良率:通过全程阻断微振动对晶圆的损伤,依托传感器超高精度感知能力,减少晶圆划伤、电路破损、光刻图案偏移等质量问题,有效提升晶圆生产良率,降低因晶圆损耗产生的生产成本浪费。
保障转运设备精度稳定性:通过实时监测转运设备的振动数据,依托传感器高稳定性与精准测量特性,为设备精度校准、部件磨损排查提供科学量化依据,有助于延长设备使用寿命,降低设备维护成本,确保转运设备长期稳定运行。
助力半导体工厂智能化升级:振动数据的实时上传与分析,结合两款传感器的智能联动特性,为晶圆转运流程的智能化优化提供数据支撑,推动半导体工厂实现“感知-分析-预警-管控”的全流程智能化管控,适配高端芯片制造的发展趋势。同时,可搭配森瑟科技IN-03信号调理器、IN-3062数据采集系统等配套设备,构建完整的振动监测体系。
契合行业标准规范要求:两款传感器均符合ISO、SEMI等相关行业规范,通过ilac-MRA、CNAS、ISO9001认证,完全适配半导体行业对转运环节的振动控制标准,可助力企业提升核心竞争力,为高端芯片量产提供可靠的技术保障。
深耕振动监测技术领域,聚焦半导体行业核心需求,森瑟科技710A、730A系列振动加速度传感器以专业化的技术性能,为晶圆转运环节提供全方位的振动防护支撑,助力半导体企业突破高端制造技术瓶颈,实现高质量发展。如需获取产品详细技术参数、定制化适配方案及校准报告,可通过官方渠道(Tel:0755-85273639;官网:http://www.senther.com)联系获取专属技术支持。
