ThinkLaser SigmaDSC Wafer-Lasermarkierungsmaschine

Die Kernpositionierung des ThinkLaser SigmaDSC besteht in der eines vollautomatischen Lasermarkierungssystems für harte Markierungen – speziell entwickelt für Wafer mit einem Durchmesser von 100 mm bis 200 mm (4 bis 8 Zoll) –, das vollständig den Reinraumstandards der Klasse 1 (ISO Klasse 3) entspricht.

Der Kernnutzen liegt in der Nutzung von Lasertechnologie mit programmierbarer Tiefensteuerung zur Erzeugung dauerhafter, gut lesbarer Identifikationscodes auf Wafern. Diese Codes sind so konzipiert, dass sie den Belastungen nachfolgender, intensiver Fertigungsprozesse – wie dem Ausdünnen der Rückseite, Hochtemperaturbehandlungen und der chemischen Reinigung – standhalten und somit eine lückenlose Rückverfolgbarkeit des Produkts über seinen gesamten Lebenszyklus gewährleisten.

**Kernprinzipien**

Der technologische Kern des SigmaDSC dreht sich um das Thema „Harte Markierung“:

**Thermische Punktmatrixmarkierung:** Bei diesem Verfahren wird ein fokussierter Laserstrahl mit hoher Energiedichte auf bestimmte Stellen der Waferoberfläche gerichtet. Dadurch schmilzt oder verdampft das Material lokal und sofort, wodurch Vertiefungen (Gruben) mit einer bestimmten Tiefe (bis zu 110 Mikrometer) entstehen.

**Extreme Pulsstabilität:** Der Schlüssel zu gleichmäßigen, harten Markierungen liegt in der außergewöhnlichen Pulsstabilität der Laserquelle. Der patentierte diodengepumpte Festkörperlaser von ThinkLaser gewährleistet eine Pulsstabilität von unter 0,5 % bei einer Frequenz von 1 kHz. Dies garantiert eine hohe Konsistenz in Tiefe und Rundheit jedes einzelnen Punktes und bildet die Grundlage für ein Aspektverhältnis (Verhältnis der Haupt- zur Nebenachse) von unter 1,1 und optimale Lesbarkeit.

**Dual-Spot Optics™:** Diese Technologie ist ein wichtiges Konstruktionsmerkmal, das mehr Flexibilität bietet. Sie ermöglicht es dem Benutzer, innerhalb desselben Systems per Softwaresteuerung zwischen zwei verschiedenen Spotgrößen – von 50µm bis 110µm – umzuschalten und so einer Vielzahl von Markierungsmaterialien und Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.

**Wichtigste Vorteile & Spezifikationen**

Der SigmaDSC ist so konstruiert, dass er eine breite Palette von Substratmaterialien (einschließlich Silizium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid, Galliumnitrid, Glas, Keramik usw.) verarbeiten und den anspruchsvollen Bedingungen der Halbleiterfertigung standhalten kann. Seine wichtigsten Leistungsparameter sind klar definiert:

**Funktionskategorie** | **Detaillierte Beschreibung / Spezifische Spezifikationen**

**Harte Markierungsfunktion** | **Programmierbare Tiefensteuerung:** Passt die Markierungstiefe automatisch an und erreicht bis zu 110 µm.

**Tiefengenauigkeit:** ±10%.

**Durchsatz:** Bis zu 250 Wafer pro Stunde. Präzision & Kompatibilität | Kompatibilität & Prozess: Kompatibel mit 100-mm- bis 200-mm-Wafern sowie 300-mm-/310-mm-Panels.

Markierungsgenauigkeit: Innerhalb eines 50x50mm Bereichs nach Waferausrichtung beträgt die Wiederholgenauigkeit ±0,125 mm.

Breites Anwendungsspektrum: Geeignet für eine breite Palette von Materialien, darunter Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN) und andere.

Automatisierung & Kommunikation | Vollautomatisierter Betrieb: Minimiert manuelle Eingriffe und unterstützt die Handhabung offener Kassetten.

Schnittstelle zur Fabrikautomation: Unterstützt SECS II/GEM-Protokolle für die nahtlose Integration in MES-Systeme der Fabrik.

Umfassende Systemüberwachung: Erfasst präzise alle Laserleistungsdaten bis hinunter zur SPC-Ebene (Statistische Prozesskontrolle).

Hardware-Spezifikationen | Lasertyp: Diodengepumpter Nd:YLF-Festkörperlaser.

Laserwellenlänge: 1053 nm.

Markierungsort: Innerhalb eines 25 mm breiten ringförmigen Bereichs vom Waferrand, wodurch die Platzierung mehrerer Markierungsgruppen in beliebiger Ausrichtung möglich ist.

Betriebssystem: Windows 7 Pro SP1 (32-Bit).

Industriestandards | SEMI-Standards: Vollständig kompatibel mit den SEMI-Standards, unterstützt Kennzeichnungsspezifikationen wie T7, M12 und M13.

Internationale Zertifizierungen: Entspricht den Sicherheits- und Umweltstandards einschließlich CE, SEMI S2, S8 und S14.

Hauptfunktionen und Anwendungsbereiche

Das SigmaDSC wird vor allem in der Halbleiterfertigung eingesetzt, wo die Aufrechterhaltung einer hohen Rückverfolgbarkeit über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg von entscheidender Bedeutung ist:

Halbleiter-Waferfertigung (Front-End): Unmittelbar nach Betreten des Reinraums wird eine eindeutige, permanente ID auf den Wafer aufgebracht. Diese ID ist so konzipiert, dass sie den Belastungen aller nachfolgenden, anspruchsvollen Verarbeitungsschritte (wie z. B. der Rückseitenverdünnung) standhält. Sie dient als Grundlage für die Rückverfolgbarkeit der Qualität und die statistische Prozesskontrolle (SPC) im gesamten Produktionsprozess – von der Siliziumwaferfertigung über Foundries bis hin zu integrierten Geräteherstellern (IDMs).

Advanced Packaging: Bietet eine zuverlässige ID-Kennzeichnung für rekonstituierte Wafer oder Panels im Rahmen von Fan-out Wafer-Level Packaging (Fan-out WLP)-Prozessen.

**Vergleich komplementärer Ausrüstungen und Produktlinien**

SigmaDSC ist ein zentraler Bestandteil der umfassenden Wafer-Identifizierungslösung von ThinkLaser. Das von Ihnen erwähnte SigmaClean-System ergänzt es optimal.

**Funktion** | **SigmaDSC (Harte Markierung)** | **SigmaClean (Weiche Markierung)**

**Kernprozess** | Hartmarkierung | Weichmarkierung

**Wichtigste Vorteile** | Die Markierungen weisen eine physische Tiefe auf und sind selbst anspruchsvollsten Nachbearbeitungsschritten wie dem mechanischen Schleifen gewachsen. | Sie sind frei von Verunreinigungen und zeichnen sich durch höchste Reinheit aus; sie erfüllen strengste Reinraumanforderungen.

**Typische Anwendungsszenarien** | Wird für Wafer verwendet, die „harten“ Prozessen unterzogen werden – wie z. B. der Rückseitenverdünnung – um eine dauerhafte Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten. | Wird in der Waferfertigung eingesetzt, wo absolute Oberflächenbeschädigungsfreiheit und höchste Reinheit von größter Bedeutung sind.

**Zusammenfassung**

Das ThinkLaser SigmaDSC ist ein vollautomatisches Lasermarkierungssystem für die extrem haltbare Hartmarkierung von 200-mm-Wafern. Seine technologischen Kernvorteile liegen in der programmierbaren Tiefensteuerung, der Dual-Spot Optics™-Technologie und der SECS/GEM-Schnittstelle für die vollständige Automatisierung. Dank eines stabilen Lasersystems, geschlossener Regelung und fortschrittlicher Automatisierungsfunktionen gewährleistet es eine außergewöhnliche Gleichmäßigkeit der Markierungstiefe und Rundheit auf einer Vielzahl von Substratmaterialien. Anstatt Reinigungs- oder Montageaufgaben zu übernehmen, dient es der entscheidenden Funktion der globalen Identitätsauthentifizierung von Wafern.