Verschiedene Arten von Robotern mit größerer Präzision und Mobilität werden zunehmend in der Halbleiterfertigung eingesetzt, wo sie sich als zuverlässig und kosteneffizient erweisen. Neben statischen Robotern, die seit Jahren in Fabriken verwendet werden, kommen nun auch kollaborative Roboter (Cobots), autonome mobile Roboter (AMRs) und autonome humanoide Roboter zum Einsatz, um den wachsenden und vielfältigen Anforderungen gerecht zu werden. Diese Roboter können gefährliche oder sehr repetitve Aufgaben autonom erledigen, was zu einer Effizienzsteigerung und Zeitersparnis für Wartungsteams führt.
In der Halbleiterfertigung spielen Roboter eine immer wichtigere Rolle, da die Fabriken zunehmend intelligent und letztlich autonom werden. Diese Übergangsphase erfordert jedoch beträchtliche Investitionen und die Integration neuer robotischer Fähigkeiten in bestehende Systeme, sowie Schulungen für die Mitarbeiter, die diese fortschrittlichen Systeme verwalten. Dennoch sind die potenziellen Vorteile signifikant, da Roboter bereits jetzt unverzichtbar in der Halbleiterfertigung sind, von der präzisen Handhabung empfindlicher Waffeln bis hin zur autonomen Überwachung von Fabrik- und Sub-Fab-Bedingungen.
Die Evolution der Robotik in der Halbleiterfertigung hat sich von einfachen automatisierten Armen zu komplexen, autonomen Systemen entwickelt, die eine Vielzahl von Aufgaben mit minimalem menschlichem Eingriff durchführen können. Die neueste Generation von Robotern kann nicht nur empfindliche Materialien handhaben, sondern auch lernen, sich anpassen und sogar Probleme antizipieren, bevor sie auftreten. Die Fähigkeit von Robotern, in hochdynamischen Umgebungen autonom zu arbeiten und Echtzeitentscheidungen zu treffen, ist besonders entscheidend in Halbleiterfabriken, wo auch geringfügige Abweichungen in den Prozessbedingungen die Ausbeute und Qualität negativ beeinflussen können.
Die Konvergenz von KI/ML und Robotik treibt bedeutende Fortschritte in den wahrnehmenden und kognitiven Fähigkeiten von Robotern voran, die es ihnen ermöglichen, komplexere und vielfältigere Aufgaben autonomer zu erledigen. Diese Integration ermöglicht es den Robotern, aus ihren Erfahrungen zu lernen, sich neuen Situationen anzupassen und sogar potenzielle Probleme im Voraus zu erkennen. Durch die direkte Verbindung von Robotern mit dem Manufacturing Execution System (MES) einer Fabrik können Echtzeitdaten über die Produktionsprozesse empfangen werden, was es den Robotern ermöglicht, sofortige Anpassungen vorzunehmen, ohne auf menschliches Eingreifen warten zu müssen. Dies reduziert die Zeit, die benötigt wird, um Probleme zu lösen, und verbessert die Gesamteffizienz der Anlagen.
Die Implementierung von Robotern in der Halbleiterfertigung beinhaltet nicht nur die Durchführung von Aufgaben schneller oder genauer, sondern kann auch dazu beitragen, einige der dringendsten Herausforderungen der Branche zu bewältigen. Beispielsweise spielen Roboter eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Effizienz und Zuverlässigkeit der Halbleiterfertigungsprozesse. Sie reduzieren auch das Risiko von gefährlichen Aufgaben und erhöhen die Präzision bei der Handhabung sensibler Materialien. In einer Umgebung wie Halbleiterfabriken, in der die Aufrechterhaltung einer sauberen und kontrollierten Umgebung von entscheidender Bedeutung ist, können Roboter dazu beitragen, den menschlichen Kontakt mit sensiblen Materialien zu minimieren und somit das Risiko von Kontaminationen zu reduzieren.