DISCO DFG8560 waferslijpmachine

De DISCO DFG8560 is een volledig geautomatiseerde wafer-dunningsmachine, een verbeterde versie van de DFG800-serie. Deze machine is speciaal ontworpen voor de uitdagingen van het dunner maken van 12-inch wafers. Het werkingsprincipe is gebaseerd op een configuratie met twee spindels en drie klemmen, waardoor zowel het grof slijpen als het fijn slijpen van de wafer in één enkele klembewerking wordt voltooid. Dit ontwerp verbetert de verwerkingsefficiëntie en de precisie aanzienlijk.

**Werkingsprincipe**

De DFG8560 maakt het dunner maken van wafers mogelijk door middel van uiterst nauwkeurige mechanische bewegingen:

**Zeer stijve constructie:** De machine is voorzien van een zeer stijve, luchtgelagerde spindel, wat zorgt voor uitstekende stabiliteit tijdens het slijpproces.

**Tweestaps maalproces:**

**Grof slijpen:** De eerste spindel gebruikt een grovere slijpschijf (bijvoorbeeld een diamantslijpschijf met harsbinding). Door de hoge rotatiesnelheid wordt het grootste deel van het materiaal aan de achterzijde van de wafer snel verwijderd, waardoor de efficiëntie wordt gemaximaliseerd.

**Fijn slijpen:** De tweede spindel gebruikt een slijpschijf met een fijnere korrel (bijvoorbeeld een diamantslijpschijf met keramische coating) voor het nauwkeurig slijpen van de wafer. Dit proces creëert een glad, vlak oppervlak en verwijdert de beschadigde laag die tijdens de grove slijpfase is ontstaan.

In de praktijk wordt de wafer door middel van vacuüm op een roterende houder vastgehouden. De houder draait in tegengestelde richting van de sneldraaiende slijpschijf; de schijf beweegt verticaal naar beneden en snijdt het oppervlak van de wafer.

**Belangrijkste kenmerken**

De kernfunctie van de DFG8560 is het dunner maken van wafers. Daartoe integreert het een reeks belangrijke functies:

**Volledig geautomatiseerde werking:** Deze apparatuur automatiseert de gehele workflow, van het laden, uitlijnen, slijpen en reinigen van wafers tot het lossen. Dit vermindert handmatige tussenkomst aanzienlijk en verbetert de productie-efficiëntie.

**Zeer nauwkeurige dikteregeling:** Door de integratie van een online diktemeetsysteem met hoge resolutie (0,1 μm) bereikt de apparatuur een gesloten-lusregeling van het slijpproces, waardoor de nauwkeurigheid van de uiteindelijke waferdikte wordt gewaarborgd.

**Verwerking van ultradunne wafers:** Door de slijp- en verwerkingssysteemparameters te optimaliseren, kan de DFG8560 stabiel ultradunne wafers met een dikte van 100 μm of minder verwerken, terwijl het risico op waferbreuk tot een minimum wordt beperkt.

**Defectdetectie:** Dit systeem kan defecten op het waferoppervlak identificeren en levert de benodigde gegevens ter ondersteuning van daaropvolgende reparatieprocessen of feedbackloops.

**Gebruiksvriendelijke interface:** Uitgerust met een touchscreen LCD en een grafische gebruikersinterface (GUI), toont het systeem de verwerkings- en apparatuurstatus in realtime, waardoor bediening en onderhoud eenvoudiger en intuïtiever worden.

**Online integratie en uitbreiding:** De DFG8560 kan naadloos worden geïntegreerd in complexere geautomatiseerde productielijnen, zoals:

**DBG (Post-Die Grinding) systeem:** Integreert het snij- en verdunningsproces, waardoor het bijzonder geschikt is voor de productie van ultradunne chips.

**Droogpolijstmachine (bijv. DFP8160):** Vormt een geïntegreerd systeem dat droogpolijsten uitvoert na slijpprocessen, waardoor de oppervlakteruwheid (Ry-waarde) van de wafer verder wordt verminderd en schade veroorzaakt door het slijpen wordt geëlimineerd.

**Waferlaminator/stripper:** Geïntegreerd voor het automatisch aanbrengen of verwijderen van beschermende polijstfolies, waardoor een volledig geautomatiseerde workflow ontstaat.

**SECS/GEM-communicatie:** Dit apparaat ondersteunt het SECS/GEM-communicatieprotocol, waardoor verbinding met een Manufacturing Execution System (MES) van een fabriek mogelijk is voor bewaking op afstand en geautomatiseerde acquisitie van productiegegevens.

**Toepassingen en functies:**

De primaire functie van de DFG8560 is het produceren van wafers met een uniforme dikte en een uitstekende oppervlaktekwaliteit voor latere processen zoals snijden en verpakken; dankzij de brede materiaalcompatibiliteit is hij bovendien geschikt voor een breed scala aan toepassingen.

**Waferdunning:** Het verminderen van de dikte van een wafer van de oorspronkelijke dikte tot een gewenste dikte – een fundamentele vereiste voor vrijwel alle toepassingen.

**Verwijdering van beschadigde lagen:** Het verwijderen van door spanning beschadigde lagen die zijn ontstaan ​​tijdens processen stroomopwaarts (zoals het slijpen van de achterzijde) – een cruciale stap om de mechanische sterkte van de chip te garanderen.

**Oppervlakte-egalisatie:** Het creëren van een zeer vlak substraat voor daaropvolgende precisieprocessen (zoals fotolithografie en bonding) – een voorwaarde voor uiterst nauwkeurige productie.

**3D-verpakking en TSV-belichting:** Het leveren van de dunne wafers die nodig zijn voor de realisatie van Through-Silicon Vias (TSV)-technologie en het nauwkeurig blootleggen van de onderkant van de TSV-structuur – een kernonderdeel van geavanceerde verpakkingstechnologie.

Productie van vermogens- en RF-componenten: Gebruikt voor het dunner maken van SiC-, GaN- en andere samengestelde halfgeleiderwafers om de aanweerstand te verlagen en de warmteafvoer te verbeteren.

Fabricage van optische apparaten en filters: Gebruikt voor het nauwkeurig dunner maken en vlakmaken van harde en breekbare materialen zoals saffier (LED-substraat) en lithiumtantalaat/lithiumniobaat (RF-filter).

Gedetailleerde specificaties

Specificaties Specificaties

Geschikte werkstukafmetingen: Φ300 mm (12 inch). De universele spankop ondersteunt wafers van Φ200 mm/Φ300 mm.

Slijpmethode: Rotatieslijpen van de wafer in de lengte richting.

Spindelconfiguratie: Dubbele spindels (2 assen). Ingebouwde, hoogfrequente, motoraangedreven, luchtstatische spindel.

Opspantafelconfiguratie: Drie opspantafels met een draaitafelsysteem. Opspansnelheid: 0-300 tpm.

Spindelvermogen: Nominaal vermogen 4,8 kW.

Spindelsnelheid: 1.000 - 4.000 min⁻¹ (rpm).

Verplaatsing langs de Z-as: 120 mm (inclusief oorsprong).

Voedingssnelheid Z-as slijpen: 0,0001 - 0,08 mm/s (0,1 - 80 μm/s).

Minimale beweging langs de Z-as: 0,1 μm.

Dikte meetbereik: 0 - 1.800 μm.

Dikte meetnauwkeurigheid: 0,1 μm.

Nauwkeurigheid van de diktemeting: ±0,5 μm.

Specificaties slijpschijf: diamantslijpschijf met een diameter van 300 mm.

Intra-wafer dikteafwijking (TTV): Minder dan 3,0 μm (met behulp van een speciale werktafel, wafer van φ300 mm).

Dikteafwijking tussen wafers: Minder dan ±3,0 μm.

Oppervlakteruwheid na afwerking: Ry circa 0,13 μm (met slijpschijf nr. 2000); Ry circa 0,15 μm (met slijpschijf nr. 1400).

Afmetingen van de apparatuur (B × D × H): Circa 1400 × 3190 × 1800 mm.

Gewicht van de apparatuur: circa 4.000 kg.

Vereist vermogen: driefase 200/220/380/400 V, 50/60 Hz, maximaal stroomverbruik circa 22 kVA.

Vereiste perslucht: boven 0,5 MPa, schoon en olievrij, dauwpunt onder -15℃, debiet circa 1.000 NL/min.

Watervoorzieningseisen: DI-water (gedemineraliseerd water), temperatuur 23±1℃, debiet 6-10 L/min.

Kernvoordelen

De DFG8560 verstevigt zijn marktpositie als hoogwaardige wafer-dunmachine met de volgende voordelen:

Hoge slijpprecisie: Dankzij een geoptimaliseerd ontwerp wordt de slijpkwaliteit effectief verbeterd, waardoor een uitstekende dikteuniformiteit binnen wafers (TTV) en consistentie tussen wafers wordt bereikt. Dit garandeert optimale prestaties voor veeleisende processen zoals geavanceerde verpakkingstechnieken.

Stabiele slijpkwaliteit: Geoptimaliseerde slijp- en verwerkingsparameters maken stabiel slijpen van ultradunne wafers mogelijk, waardoor de breukfrequentie effectief wordt beheerst. Dit is cruciaal voor hoogwaardige, grote wafers.

Superieure schaalbaarheid: Biedt een schat aan integratiemogelijkheden (zoals DBG en droogpolijsten), past zich flexibel aan upgrades van de productielijn aan en beschermt de investering van de gebruiker volledig.

Uitstekende compatibiliteit: Geschikt voor de verwerking van diverse materialen (zoals silicium, SiC, GaN, saffier, LT/LN), wat aanzienlijke procesflexibiliteit biedt voor de productie van diverse halfgeleiders en opto-elektronische apparaten.

Gebruiksvriendelijk en gemakkelijk te onderhouden: Een gebruiksvriendelijke grafische gebruikersinterface (GUI) en touchscreen verlagen de bedieningsdrempel aanzienlijk. Bovendien zijn belangrijke componenten uitwisselbaar met de 800-serie, waardoor de kosten voor reserveonderdelen en het risico op uitval worden verminderd.

Lichtgewicht ontwerp: Er is een gewichtsvermindering van 1,0 ton (circa 20%) bereikt met behoud van specificaties en prestaties. De lichtere apparatuur vereenvoudigt het installatieproces en vermindert de belasting die de fabrieksvloer moet dragen.

Samenvatting van de technische kenmerken: Ontwerp met dubbele as en drie zuignappen: Scheidt het grof slijpen en het fijn slijpen en voert deze processen uit in één klemmingshandeling, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd en de nauwkeurigheid wordt gewaarborgd.

Luchtstatische spindel: Door gebruik te maken van een luchtstatische spindel wordt mechanisch contact geëlimineerd, wat resulteert in minimale slijtage en een hoge rotatienauwkeurigheid gedurende langere perioden. Het is een essentieel onderdeel voor het bereiken van een uiterst hoge bewerkingsprecisie.

Technologie voor uitlijning van dubbele slijppunten: Deze technologie maakt het mogelijk dat twee spindels dezelfde fysieke slijppositie delen, waardoor systematische fouten als gevolg van verkeerde uitlijning van de bewerkingspunten worden geëlimineerd. Dit verbetert tegelijkertijd de dikteuniformiteit (TTV) binnen één wafer en de dikteconsistentie tussen wafers, waardoor het een sleuteltechnologie is voor het bereiken van stabiel ultradun slijpen.

Samenvatting: Kortom, de DISCO DFG8560 is een volledig geautomatiseerde oplossing voor het dunner maken van 12-inch wafers, ontworpen voor massaproductie. De belangrijkste kenmerken zijn een nauwkeurige architectuur met dubbele spindel en superieure systeemstabiliteit, waardoor een zeer hoge uniformiteit en oppervlaktekwaliteit mogelijk is bij de verwerking van grote, ultradunne wafers, samen met krachtige mogelijkheden voor automatiseringsintegratie.