半導體制作工序持續微縮的過程中，晶圓切割的精準度尤為關鍵，因此，更多的創新切割技術被開發應用，如激光切割、等離子切割等，使得晶圓切割在精度、效率和可靠性方面都取得了顯著的提升。然而，在一系列新型切割技術升級迭代的過程中，伺服控制系統始終是技術升級的核心。

Elmo運動控制是運動控制技術的全球領導者之一，提供在半導體生產全流程中的伺服運動控制系統解決方案。

能夠以極高的精度控制刀具的位置和速度，借助驅動器中實施的先進運動控制算法和EASII軟件，提供極為精確平滑的移動，確保切割后晶粒的完整性，不僅提升了晶圓切割的精度和效率，還通過加快機器吞吐顯著提升了產能，降低芯片的不良品率。

01  為什么選擇Elmo ?

1 高精度定位與運動控制

納米級分辨率編碼器：Elmo伺服系統集成高分辨率反饋裝置(如光學編碼器或磁柵)，實現亞微米級甚至納米級的位置控制精度，確保切割頭在晶圓表面的精準定位。

閉環反饋控制：實時監測電機位置、速度與力矩，動態調整輸出，補償機械傳動誤差(如絲杠背隙、熱變形)，避免切割路徑偏差。

2 超高速響應與動態性能

高帶寬伺服驅動器：Elmo驅動器支持高頻電流環控制(>3 kHz)，快速響應負載變化，減少跟蹤誤差。

低慣性電機設計：采用輕量化轉子的無框直驅電機，降低機械慣性，實現毫秒級加減速，適應晶圓切割機的快速啟停需求。

3 振動抑制與運動平滑性

先進濾波算法：通過Notch濾波器、陷波濾波器消除機械共振頻率，抑制切割過程中因高速運動引發的振動。前饋控制與擾動觀測器(DOB)：預測并補償外部擾動(如切割刀片阻力變化)，確保運動軌跡平滑，減少切割邊緣崩裂。

4 多軸協同與同步控制

EtherCAT高速通信：支持多軸(如X-Y平臺、Z軸切割頭、旋轉軸)的微秒級同步控制，確保復雜切割路徑(如曲線、斜切)的協調性。

電子齒輪/凸輪功能：實現主軸(切割刀轉速)與進給軸的嚴格同步，避免速度失配導致的晶圓裂紋或刀片磨損。

5 智能自適應與工藝優化

力-位混合控制：通過力傳感器實時監測切割壓力，自動調整Z軸壓力，適應不同晶圓厚度或材料特性。

參數自整定：根據負載變化自動優化伺服增益，確保系統在換刀、材料批次切換后仍保持最佳性能。

6 環境適應性與可靠性

抗干擾設計：伺服驅動器具備強電磁兼容性(EMC)，避免半導體工廠內高頻設備(如等離子蝕刻機)的干擾。

溫度管理：內置溫度監控與散熱設計，保障長時間連續切割時的穩定性，防止熱漂移影響精度。

02  Elmo可以實現

切割精度：可實現±1μm以下的重復定位精度，滿足10nm以下制程晶圓的切割需求。

良率提升：減少崩邊、微裂紋等缺陷，良率提升至99.9%以上。

效率優化：通過高速運動與快速換向，切割周期縮短30%，產能顯著提高。

結語

隨著半導體技術的不斷進步和市場需求的不斷變化，Elmo將繼續提升伺服運動控制系統性能和精度，滿足半導體行業高精度、高效率的嚴苛要求，并持續為客戶賦能。