Macchina per marcatura laser di wafer ThinkLaser SigmaDSC

Il punto di forza del ThinkLaser SigmaDSC è la sua funzione di sistema di marcatura laser "Hard Marking" completamente automatizzato, specificamente progettato per wafer da 100 mm a 200 mm (da 4 a 8 pollici), pienamente conforme agli standard delle camere bianche di Classe 1 (ISO Classe 3).

Il suo valore principale risiede nell'utilizzo della tecnologia laser con controllo programmabile della profondità per creare codici di identificazione permanenti e altamente leggibili sui wafer. Questi codici sono progettati per resistere alle sollecitazioni dei successivi processi di produzione ad alta intensità, come l'assottigliamento del lato posteriore, i trattamenti ad alta temperatura e la pulizia chimica, garantendo così una rigorosa tracciabilità del prodotto durante tutto il suo ciclo di vita.

**Principi fondamentali**

Il nucleo tecnologico del SigmaDSC ruota attorno alla "marcatura rigida":

**Marcatura termica a matrice di punti:** Questa tecnica utilizza un raggio laser focalizzato ad alta densità di energia, diretto verso punti specifici della superficie del wafer. Ciò provoca la fusione o la vaporizzazione istantanea e localizzata del materiale, formando delle rientranze (fossette) con una profondità specifica (fino a 110 micron).

**Stabilità degli impulsi estrema:** La chiave per ottenere una marcatura rigida e uniforme risiede nell'eccezionale stabilità impulso-impulso della sorgente laser. Il laser a stato solido pompato a diodi brevettato da ThinkLaser controlla la stabilità degli impulsi a un livello inferiore allo 0,5% a una frequenza di 1 kHz. Ciò garantisce un elevato grado di uniformità nella profondità e nella circolarità di ogni singolo punto, elemento fondamentale per garantire un rapporto d'aspetto (rapporto tra asse maggiore e asse minore) inferiore a 1,1 e assicurare una leggibilità superiore.

**Ottica a doppio spot™:** Una caratteristica di progettazione fondamentale che offre maggiore flessibilità, questa tecnologia consente agli utenti di passare da due diverse dimensioni dello spot, da 50 µm a 110 µm, tramite controllo software all'interno dello stesso sistema, adattandosi così a una varietà di materiali di marcatura e requisiti applicativi.

**Vantaggi e specifiche principali**

Il SigmaDSC è progettato per gestire un'ampia gamma di materiali di substrato (tra cui silicio, carburo di silicio, arseniuro di gallio, nitruro di gallio, vetro, ceramica, ecc.) e per resistere agli ambienti difficili della produzione di semiconduttori. I suoi parametri prestazionali principali sono chiaramente definiti:

**Categoria di funzionalità** | **Descrizione dettagliata / Specifiche tecniche**

**Capacità di marcatura dura** | **Controllo della profondità programmabile:** Regola automaticamente la profondità di marcatura, raggiungendo fino a 110 µm.

**Precisione della profondità:** ±10%.

**Produttività:** Fino a 250 wafer all'ora. Precisione e compatibilità | Compatibilità e processo: Compatibile con wafer da 100 mm a 200 mm, nonché con pannelli da 300 mm/310 mm.

Precisione di marcatura: all'interno di un'area di 50x50 mm successiva all'allineamento del wafer, la ripetibilità è di ±0,125 mm.

Ampia applicabilità: adatto a una vasta gamma di materiali, tra cui silicio (Si), carburo di silicio (SiC), arseniuro di gallio (GaAs), nitruro di gallio (GaN) e altri.

Automazione e comunicazione | Funzionamento completamente automatizzato: riduce al minimo l'intervento manuale e supporta la gestione di cassette aperte.

Interfaccia di automazione industriale: supporta i protocolli SECS II/GEM per una perfetta integrazione nei sistemi MES di fabbrica.

Monitoraggio completo del sistema: registra con precisione tutti i dati relativi alle prestazioni del laser fino al livello SPC (Controllo Statistico di Processo).

Specifiche hardware | Tipo di laser: laser a stato solido pompato a diodi Nd:YLF.

Lunghezza d'onda del laser: 1053 nm.

Posizione di marcatura: all'interno di una fascia anulare di 25 mm dal bordo del wafer, consentendo il posizionamento di più gruppi di marcature in qualsiasi orientamento.

Sistema operativo: Windows 7 Pro SP1 (32 bit).

Standard di settore | Standard SEMI: Pienamente conforme agli standard SEMI, supportando specifiche di marcatura quali T7, M12 e M13.

Certificazioni internazionali: Conforme agli standard di sicurezza e ambientali, tra cui CE, SEMI S2, S8 e S14.

Funzioni e applicazioni principali

Il SigmaDSC trova applicazione principalmente negli ambienti di produzione di semiconduttori, dove è fondamentale mantenere un'elevata tracciabilità lungo l'intero ciclo di vita del prodotto:

Produzione di wafer per semiconduttori: Immediatamente dopo l'ingresso nella camera bianca, sul wafer viene inciso un ID univoco e permanente, progettato per resistere alle sollecitazioni di tutte le successive fasi di lavorazione (come l'assottigliamento del lato posteriore). Questo ID rappresenta il punto di riferimento fondamentale per la tracciabilità della qualità e per i dati di controllo statistico di processo (SPC) lungo l'intero flusso di lavoro produttivo, dalla produzione di wafer di silicio alle fonderie e ai produttori di dispositivi integrati (IDM).

Confezionamento avanzato: fornisce una marcatura ID affidabile per wafer o pannelli ricostituiti all'interno di processi di confezionamento a livello di wafer con suddivisione in fan (Fan-out WLP).

**Confronto tra apparecchiature e linee di prodotti complementari**

SigmaDSC rappresenta una componente fondamentale della soluzione completa di identificazione dei wafer di ThinkLaser. Il sistema SigmaClean da voi menzionato ne costituisce un complemento distinto:

**Funzionalità** | **SigmaDSC (Marcatura rigida)** | **SigmaClean (Marcatura morbida)**

**Processo principale** | Marcatura rigida | Marcatura morbida

**Vantaggi principali** | Le marcature presentano una profondità fisica tale da resistere alle fasi di post-elaborazione più rigorose, come la levigatura meccanica. | Assenza di residui e pulizia elevatissima; soddisfano i requisiti più severi delle camere bianche.

**Scenari applicativi tipici** | Utilizzato per wafer sottoposti a processi "duri", come l'assottigliamento del lato posteriore, per garantire la tracciabilità permanente. | Utilizzato in ambienti di produzione di wafer front-end dove l'assenza di danni superficiali e un livello di pulizia estremamente elevato sono di fondamentale importanza.

**Riepilogo**

Il ThinkLaser SigmaDSC è un sistema di marcatura laser completamente automatizzato, progettato per fornire una marcatura dura e ultra resistente su wafer da 200 mm. I suoi principali vantaggi tecnologici risiedono nel controllo programmabile della profondità, nella tecnologia Dual-Spot Optics™ e nell'interfaccia SECS/GEM per la completa automazione. Sfruttando un sistema laser stabile, un controllo a circuito chiuso e funzionalità di automazione avanzate, garantisce un'eccezionale uniformità di profondità e circolarità della marcatura su una varietà di materiali di substrato. Anziché svolgere operazioni di pulizia o assemblaggio, svolge la funzione fondamentale di fornire un'autenticazione globale dell'identità dei wafer.