ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ประสบปัญหาการขีดข่วน การแตกหัก และการปนเปื้อนของเวเฟอร์อย่างต่อเนื่องในระหว่างการจัดการ อาจมีโซลูชันที่ก้าวล้ำแล้ว เทคโนโลยีใหม่นี้สัญญาว่าจะปฏิวัติการขนส่งเวเฟอร์ด้วยกระบวนการ "ไร้การสัมผัส" อย่างแท้จริง ซึ่งอาจปรับปรุงอัตราผลผลิตพร้อมทั้งลดต้นทุนการผลิต

LEVI Wafer Gripper เป็นแนวทางที่เป็นนวัตกรรมใหม่สำหรับการถ่ายโอนเวเฟอร์ที่มีความบริสุทธิ์สูง โดยใช้หลักการยึดเกาะแบบไร้การสัมผัสด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง หัวใจสำคัญคือแผ่นสั่นสะเทือนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งทำงานที่ความถี่สูงมาก สร้างสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า "squeeze film effect" - ฟิล์มอากาศที่มีแรงดันระหว่างแผ่นและพื้นผิวเวเฟอร์

รูพรุนระดับจุลภาคในแผ่นสั่นสะเทือนสร้างแรงดูดที่ดึงเวเฟอร์เข้าหาแผ่นอย่างอ่อนโยน ในขณะเดียวกันฟิล์มอากาศก็ป้องกันการสัมผัสทางกายภาพ ความสมดุลที่ละเอียดอ่อนระหว่างแรงดูดและแรงดันอากาศนี้ช่วยให้การจัดการแบบไร้การสัมผัสอย่างสมบูรณ์ ขจัดแหล่งที่มาของการเสียหายของเวเฟอร์แบบดั้งเดิม

การสาธิตการทำงานแสดงให้เห็นระบบ LEVI ที่ติดตั้งบนแขนหุ่นยนต์ ทำการจัดการเวเฟอร์อย่างแม่นยำ รวมถึงการหมุน 45 องศา และรอบการวางซ้ำๆ ที่น่าสังเกตคือ กริปเปอร์ยังคงการทำงานแบบไร้การสัมผัสอย่างสม่ำเสมอ แม้ในขณะที่ดึงเวเฟอร์ออกจากช่องที่ลึกเป็นมิลลิเมตร แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่น่าทึ่งในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน

ระบบนี้จัดการกับพาหะนำพาการปนเปื้อนที่สำคัญสามประการในการจัดการเวเฟอร์:

1. ขจัดสารปนเปื้อนในอากาศ:
   แตกต่างจากกริปเปอร์แบบ Bernoulli ทั่วไปที่ต้องใช้การลอยตัวด้วยอากาศ ระบบ LEVI ทำงานโดยไม่มีการไหลของอากาศ ซึ่งเป็นการกำจัดเส้นทางการปนเปื้อนหลัก
2. ป้องกันการกระจายอนุภาค:
   วิธีการลอยตัวด้วยอากาศแบบดั้งเดิมมักจะรบกวนอนุภาคในห้องคลีนรูม วิธีการแบบไร้การสัมผัสช่วยขจัดความเสี่ยงนี้ได้อย่างสมบูรณ์
3. กำจัดสิ่งปนเปื้อนจากการสัมผัส:
   ด้วยการหลีกเลี่ยงการสัมผัสทางกายภาพ ระบบจะป้องกันการถ่ายโอนสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิวหรือข้อบกพร่องที่เกิดจากการจัดการ

นอกเหนือจากการควบคุมการปนเปื้อนแล้ว เทคโนโลยีนี้ยังช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหายทางกลได้อย่างมากผ่าน:

• การกระจายแรง:
  จุดยึดเกาะหลายจุดป้องกันการกระจุกตัวของความเค้นที่อาจนำไปสู่การแตกร้าวหรือแตกหักในเวเฟอร์ที่บอบบาง
• การกำจัดความเค้นจากการสัมผัส:
  การไม่มีการสัมผัสทางกายภาพอย่างสมบูรณ์ช่วยขจัดความเสี่ยงทั้งหมดของการขีดข่วนหรือความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับแรงกดซึ่งพบได้ทั่วไปในระบบการจัดการแบบดั้งเดิม

ในขณะที่การบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังพัฒนาไปสู่ซับสเตรตแก้ว - โดยมีผู้นำอุตสาหกรรมอย่าง Intel กำลังพัฒนาสารทดแทนซับสเตรตอินทรีย์อย่างแข็งขัน - เทคโนโลยี LEVI แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่น่าหวัง การใช้งานในช่วงแรกแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เท่าเทียมกันในการจัดการซับสเตรตแก้วที่เปราะบาง ในขณะที่ยังคงประโยชน์ในการป้องกันการปนเปื้อนและความเสียหายแบบเดียวกัน

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้มาถึงในขณะที่ผู้ผลิตต้องเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในการปรับปรุงผลผลิต ในขณะเดียวกันก็จัดการกับซับสเตรตที่บางลงและบอบบางมากขึ้นในการใช้งานบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง วิธีการแบบไร้การสัมผัสอาจนำเสนอโซลูชันสำหรับความท้าทายที่คงอยู่หลายประการในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และสาขาการผลิตที่แม่นยำที่เกี่ยวข้อง