Laserový značkovací stroj ThinkLaser SigmaDSC pro destičky

Základní rysem systému ThinkLaser SigmaDSC je plně automatizovaný systém laserového značení „Hard Marking“ – speciálně navržený pro destičky o průměru 100 mm až 200 mm (4 až 8 palců) – který plně splňuje normy pro čisté prostory třídy 1 (ISO třída 3).

Jeho hlavní hodnota spočívá ve využití laserové technologie s programovatelným řízením hloubky k vytváření trvalých, snadno čitelných identifikačních kódů na destičkách. Tyto kódy jsou navrženy tak, aby odolaly náročným požadavkům následných vysoce intenzivních výrobních procesů – jako je ztenčování zadní strany, vysokoteplotní ošetření a chemické čištění – čímž je zajištěna přísná sledovatelnost produktu po celou dobu jeho životního cyklu.

**Základní principy**

Technologické jádro SigmaDSC se točí kolem „tvrdého značení“:

**Tepelné značení bodovým maticovým laserem:** Tato technika využívá zaostřený laserový paprsek s vysokou energetickou hustotou namířený na specifická místa na povrchu destičky. To způsobí, že se materiál okamžitě a lokálně roztaví nebo odpaří, čímž se vytvoří fyzické prohlubně (důlky) o specifické hloubce (až 110 mikronů).

**Extrémní stabilita pulzů:** Klíčem k dosažení rovnoměrného tvrdého značení je výjimečná stabilita laserového zdroje mezi pulzy. Patentovaný diodově řízený pevnolátkový laser ThinkLaser řídí stabilitu pulzů na úroveň <0,5 % při frekvenci 1 kHz. To zajišťuje vysoký stupeň konzistence v hloubce a kruhovitosti každého jednotlivého bodu – slouží jako základní kámen pro zaručení poměru stran (poměr hlavní a vedlejší osy) <1,1 a zajištění vynikající čitelnosti.

**Dual-Spot Optics™:** Tato technologie, klíčový konstrukční prvek nabízející zvýšenou flexibilitu, umožňuje uživatelům přepínat mezi dvěma různými velikostmi bodů – od 50 µm do 110 µm – pomocí softwarového ovládání v rámci stejného systému, čímž se přizpůsobí různým značícím materiálům a požadavkům aplikací.

**Základní výhody a specifikace**

SigmaDSC je navržen pro práci s širokou škálou substrátových materiálů (včetně křemíku, karbidu křemíku, arsenidu galia, nitridu galia, skla, keramiky atd.) a pro odolávání náročným prostředím výroby polovodičů. Jeho klíčové výkonnostní parametry jsou jasně definovány:

**Kategorie funkcí** | **Podrobný popis / Specifické specifikace**

**Možnost tvrdého značení** | **Programovatelné ovládání hloubky:** Automaticky upravuje hloubku značení až do 110 µm.

**Přesnost hloubky:** ±10 %.

**Propustnost:** Až 250 waferů za hodinu. Přesnost a kompatibilita | Kompatibilita a proces: Kompatibilní s wafery o průměru 100 mm až 200 mm a také s panely o průměru 300 mm/310 mm.

Přesnost značení: V oblasti 50x50 mm po zarovnání destičky je opakovatelnost ±0,125 mm.

Široká použitelnost: Vhodné pro širokou škálu materiálů, včetně křemíku (Si), karbidu křemíku (SiC), arsenidu galia (GaAs), nitridu galia (GaN) a dalších.

Automatizace a komunikace | Plně automatizovaný provoz: Minimalizuje manuální zásahy a podporuje manipulaci s otevřenými kazetami.

Rozhraní pro automatizaci výroby: Podporuje protokoly SECS II/GEM pro bezproblémovou integraci do systémů MES ve výrobě.

Komplexní monitorování systému: Přesně zaznamenává veškerá data o výkonu laseru až do úrovně SPC (Statistical Process Control).

Hardwarové specifikace | Typ laseru: Nd:YLF diodově buzený pevnolátkový laser.

Vlnová délka laseru: 1053 nm.

Umístění značení: V rámci 25mm prstencového pásu od okraje destičky, což umožňuje umístění více skupin značení v libovolné orientaci.

Operační systém: Windows 7 Pro SP1 (32bitový).

Průmyslové standardy | SEMI standardy: Plně kompatibilní se standardy SEMI a podporuje specifikace značení, jako jsou T7, M12 a M13.

Mezinárodní certifikace: V souladu s bezpečnostními a environmentálními normami, včetně CE, SEMI S2, S8 a S14.

Klíčové funkce a aplikace

SigmaDSC se používá především v prostředích výroby polovodičů, kde je zásadní udržovat vysokou sledovatelnost v průběhu celého životního cyklu produktu:

Výroba polovodičových destiček na vstupu do čisté místnosti: Ihned po vstupu do čisté místnosti je na destičku vyryto jedinečné, trvalé identifikační číslo – identifikační číslo navržené tak, aby odolalo všem následným náročným krokům zpracování (jako je ztenčování zadní strany). Toto číslo slouží jako záruka sledovatelnosti kvality a dat statistické kontroly procesů (SPC) v celém výrobním postupu – od výroby křemíkových destiček, přes slévárny až po integrované výrobce zařízení (IDM).

Pokročilé balení: Poskytuje spolehlivé identifikační značení pro rekonstituované destičky nebo panely v rámci procesů balení na úrovni destiček typu Fan-out (Fan-out WLP).

**Porovnání doplňkového vybavení a produktových řad**

SigmaDSC představuje klíčovou součást komplexního řešení pro identifikaci waferů od společnosti ThinkLaser. Systém SigmaClean, který jste zmínil, slouží jako jeho samostatný doplněk:

**Funkce** | **SigmaDSC (tvrdé značení)** | **SigmaClean (měkké značení)**

**Základní proces** | Tvrdé značení | Měkké značení

**Klíčové výhody** | Značky mají fyzickou hloubku; jsou schopné odolat nejnáročnějším krokům následného zpracování, jako je mechanické broušení. | Bez nečistot s ultra vysokou čistotou; splňuje nejpřísnější požadavky na čisté prostory.

**Typické scénáře použití** | Používá se pro destičky procházející „náročnými“ procesy – jako je ztenčování zadní strany – pro zajištění trvalé sledovatelnosti. | Používá se v prostředích výroby destiček na začátku výroby, kde je prvořadé nulové poškození povrchu a extrémně vysoká čistota.

**Shrnutí**

ThinkLaser SigmaDSC je plně automatizovaný systém laserového značení určený pro poskytování ultra odolného „tvrdého značení“ pro 200mm wafery. Jeho hlavní technologické výhody spočívají v programovatelném řízení hloubky, technologii Dual-Spot Optics™ a rozhraní SECS/GEM pro plnou automatizaci. Využívá stabilní laserový systém, řízení s uzavřenou smyčkou a pokročilé automatizační funkce a zajišťuje výjimečnou rovnoměrnost hloubky značení a kruhovitost napříč různými substrátovými materiály. Namísto čištění nebo montáže plní klíčovou funkci globálního ověřování identity waferů.