川崎KawasakiNTJ系列晶圓搬運機器人

　　一、產品核心信息

　　（一）產品簡介

　　川崎KawasakiNTJ系列晶圓搬運機器人NTJ20，該系列聚焦“半導體潔凈室晶圓傳輸”，區別于工業通用搬運機器人，從設計源頭融入半導體制造的嚴苛要求：機身采用低發塵材料與結構，避免晶圓污染；運動系統經過精密校準，確保晶圓傳輸時的位置穩定性；支持與半導體設備的標準化接口對接，無需大規模改造即可融入現有產線。機器人采用單手臂雙手布局，單臂可同時搭載兩種末端執行器，實現晶圓的快速抓取與轉移，額定負載適配晶圓重量（8英寸晶圓約200g，12英寸晶圓約400g），搭配川崎半導體專用控制器（支持無塵環境遠程操作），可在ISO 5級（Class 100）潔凈室內穩定運行，解決人工搬運晶圓效率低、易污染、精度差的痛點。

　　（二）產品功能與特性

　　川崎KawasakiNTJ系列晶圓搬運機器人功能上，具備雙晶圓尺寸適配能力：無需更換機械結構，僅通過軟件參數調整與末端執行器自適應，即可實現8英寸與12英寸晶圓的切換搬運，切換過程耗時≤3分鐘，適配半導體產線多規格晶圓共存的生產模式；支持雙末端執行器切換，同一手臂可搭載真空吸附與邊緣夾持兩種末端，真空吸附適合無表面損傷需求的拋光晶圓（如光刻前晶圓），邊緣夾持適合表面有涂層或較厚的晶圓（如封裝階段晶圓），控制器可根據設備需求自動選擇末端類型；搭載FOUP多對接管理功能，最多可同時對接3個FOUP，通過軟件設定優先級，自動按生產節拍從不同FOUP中抓取晶圓，減少設備等待時間。

　　特性方面，低發塵潔凈設計是核心：機身主體采用經陽極氧化處理的低發塵鋁合金（發塵量≤1個/ft3，0.1μm以上顆粒），關節密封圈選用氟橡膠（耐潔凈室消毒劑，無顆粒析出），線纜采用聚四氟乙烯（PTFE）護套（低摩擦、不產塵）；高精度運動控制，通過伺服電機與諧波減速器的精密配合，晶圓傳輸過程中的水平振動幅度≤0.01mm，避免晶圓位移或表面劃傷；靜電防護，機身表面經過防靜電處理（表面電阻10?-10?Ω），末端執行器內置靜電消除裝置，傳輸過程中晶圓靜電電壓控制在±50V以內，防止靜電擊穿晶圓電路；此外，支持“遠程監控與診斷”，通過專用軟件實時查看晶圓傳輸次數、末端執行器狀態，遠程推送維護預警（如真空壓力不足），減少潔凈室人員進入頻次。

　　（三）產品性能

　　負載能力上，適配8英寸（約200g）與12英寸（約400g）晶圓重量，末端執行器最大負載500g，滿足半導體晶圓及薄型晶圓（厚度≤0.3mm）的搬運需求；運動精度方面，重復定位精度達±0.02mm（晶圓中心定位誤差），角度定位誤差≤±0.005°，確保晶圓與半導體設備（如光刻機）的工位精準對接；Z軸行程提供兩種規格：0～470mm（標準型）與0～740mm（長行程型），可適配不同高度的半導體設備（如低矮的檢測設備、高大的蝕刻機）；最大reach（手臂伸展距離）1067.2mm，可覆蓋FOUP與設備之間的常見傳輸距離（通常800-1000mm）；傳輸效率上，單循環傳輸時間（從FOUP取片到設備放片）≤8秒，搭配雙末端執行器時，可實現“取-放-取”連續動作，每小時可完成450次晶圓傳輸，比單末端機器人效率提升30%。

　　（四）用材

　　機身主體選用6061-T6低發塵鋁合金，經精密鑄造與電解拋光處理（表面粗糙度Ra≤0.4μm），減少顆粒脫落，同時具備足夠剛性，傳輸晶圓時臂體變形量≤0.01mm；關節傳動部件采用SUJ2高碳鉻軸承鋼，經真空淬火處理（硬度HRC60-62），傳動精度高且磨損低，發塵量控制在0.1個/小時以下；末端執行器接觸面采用聚醚醚酮（PEEK）材料（真空吸附型）與陶瓷涂層（邊緣夾持型），PEEK材料具備低發塵、耐磨損特性，避免劃傷晶圓表面，陶瓷涂層則能減少靜電積累；密封圈與線纜護套采用氟橡膠與PTFE材質，氟橡膠耐潔凈室常用消毒劑（如*），PTFE線纜耐彎折且不釋放揮發性有機化合物（VOC），符合半導體潔凈室環保要求；電機繞組絕緣材料為醫用級環氧樹脂，無揮發物析出，確保潔凈環境不受污染。

　　（五）參數表

　　參數類別

　　參數值

　　對應晶圓尺寸

　　8英寸、12英寸

　　末端執行器類型

　　真空吸附、邊緣夾持（可切換）

　　Z軸行程

　　0～470mm（標準型）；0～740mm（長行程型）

　　重復定位精度（晶圓中心）

　　±0.02mm

　　角度定位誤差

　　≤±0.005°

　　最大reach（手臂伸展）

　　1067.2mm

　　對應FOUP數量

　　最多3個

　　單循環傳輸時間

　　≤8秒（取片-放片）

　　末端執行器最大負載

　　500g

　　機身發塵量（0.1μm以上）

　　≤1個/ft3/小時

　　表面電阻（防靜電）

　　10?-10?Ω

　　潔凈等級兼容

　　ISO 5級（Class 100）

　　安裝方式

　　地面安裝、設備集成式安裝

　　工作溫度范圍

　　15℃-30℃（潔凈室常規溫度）

　　工作濕度范圍

　　40%-60%（無冷凝）

　　防護等級

　　IP54（本體）；IP65（末端執行器）

　　控制器型號

　　川崎半導體專用控制器（NTJ-CON）

　　電源電壓

　　AC 200V-240V±10%50/60Hz

　　額定功率

　　1.2kW

　　（六）型號解讀

　　“NTJ”代表川崎晶圓搬運機器人系列，該系列核心定位“半導體潔凈室精準傳輸”，專為8-12英寸晶圓設計；“20”為系列內型號標識，對應標準負載與基礎傳輸能力，區別于“NTJ30”（更高負載、長reach版本）；若型號后綴帶“L”（如NTJ20L），則代表長Z軸行程版本（0～740mm），無后綴為標準Z軸行程版本（0～470mm）。通過型號可快速識別機器人的晶圓尺寸適配范圍、行程規格，簡化半導體產線選型流程。

　　（七）用途

　　核心用于半導體制造全流程的晶圓自動化搬運，在半導體前道制程中，負責將8英寸/12英寸晶圓從FOUP中取出，精準轉移至光刻機（光刻工序）、蝕刻機（蝕刻工序）、薄膜沉積設備（鍍膜工序），±0.02mm精度確保晶圓與設備工位的微米級對齊；前道檢測環節，將晶圓從傳輸軌道轉移至缺陷檢測設備，低發塵設計避免檢測時的虛假缺陷信號；后道封裝制程中，搬運切割后的晶圓裂片（12英寸晶圓切割后）至封裝模具，邊緣夾持末端可避免裂片表面損傷；此外，還可用于晶圓清洗后的轉移（真空吸附末端防殘留水分）、晶圓存儲庫（Stocker）與FOUP之間的周轉，均能滿足半導體制造對無塵、精準、高效的傳輸要求。

　　（八）包裝與使用說明

　　包裝采用半導體潔凈級包裝：機器人本體先經異丙醇消毒（符合半導體潔凈標準），再用雙層無菌PE袋密封（內層為Class 10級無菌PE，外層為抗穿刺PE），袋內放置濕度指示劑（確保濕度≤30%）與發塵量檢測卡；控制器、末端執行器單獨用防靜電無菌箱包裝，內置硅膠干燥劑；整體裝入不銹鋼運輸箱（避免木質箱產塵），箱外標注“潔凈物品”“禁止接觸晶圓接觸面”標識，附帶消毒記錄單（記錄出廠前消毒方式、時間及發塵量檢測結果）。

　　使用時，安裝階段需符合潔凈室規范：地面安裝時，安裝面需先經紫外消毒60分鐘，用M6無菌不銹鋼螺栓固定底座，螺栓頭部覆蓋無菌硅膠帽（防積塵）；設備集成式安裝需通過NTJ系列專用轉接法蘭（材質與機身一致）與半導體設備對接，接縫處用無菌密封膠密封（防止顆粒滲入）。電氣連接需使用半導體級屏蔽線纜（防干擾且低發塵），接地電阻≤5Ω，線纜隱藏在潔凈室專用線槽內（無外露）。調試階段，先通過遠程編程完成Z軸零點校準（避免人員進入潔凈室），再測試“末端執行器切換”：分別用真空吸附與邊緣夾持抓取標準晶圓（8英寸/12英寸），檢測定位精度（需≤±0.03mm）；日常使用中，每次作業前用紫外燈對機器人表面消毒30分鐘，作業后用異丙醇擦拭末端執行器（避免晶圓殘留污染），每月委托第三方檢測機構檢測機身發塵量（需≤1個/ft3/小時），每季度校準重復定位精度（偏差超±0.03mm時需重新校準）。

川崎Kawasaki晶圓搬運機器人，

NTJ 系列：

NTJ20

NTJ10

TTJ 系列：

TTJ10

TTJ20

NTH系列：

NTH20