آسیاب ویفر دیسکو DFG8560

به عنوان ارتقاء به سری DFG800، دستگاه DISCO DFG8560 یک دستگاه نازک‌سازی ویفر کاملاً خودکار است. این دستگاه به طور خاص برای رفع چالش‌های نازک‌سازی ویفر ۱۲ اینچی طراحی شده است. اصل عملکرد اصلی آن بر اساس پیکربندی دو اسپیندل و سه چاک است که هر دو مرحله "سنگ‌زنی خشن" و "سنگ‌زنی ظریف" فرآیند نازک‌سازی را در یک عملیات بستن ویفر تکمیل می‌کند. این طراحی به طور قابل توجهی راندمان پردازش و کنترل دقت را بهبود می‌بخشد.

**اصول کار**

DFG8560 از طریق حرکت مکانیکی با دقت بالا، ویفر را نازک می‌کند:

**ساختار با استحکام بالا:** این دستگاه از یک اسپیندل یاتاقان هوایی با استحکام بالا استفاده می‌کند که پایداری عالی را در طول فرآیند سنگ‌زنی تضمین می‌کند.

**فرآیند سنگ زنی دو مرحله ای:**

**سنگ‌زنی خشن:** اولین اسپیندل از یک چرخ با دانه‌بندی درشت‌تر (مثلاً چرخ الماس با رزین) استفاده می‌کند. چرخش پرسرعت، به سرعت بیشتر مواد را از پشت ویفر جدا می‌کند و راندمان را به حداکثر می‌رساند.

**سنگ‌زنی ظریف:** اسپیندل دوم از یک چرخ با دانه‌بندی ظریف‌تر (مثلاً چرخ الماس با پیوند سرامیکی) برای سنگ‌زنی دقیق ویفر استفاده می‌کند. این فرآیند یک سطح صاف و مسطح ایجاد می‌کند و لایه آسیب‌دیده تولید شده در مرحله سنگ‌زنی خشن را از بین می‌برد.

در عمل، ویفر توسط مکش خلاء روی یک سه نظام چرخان نگه داشته می‌شود. سه نظام در جهت مخالف چرخ سنگ‌زنی پرسرعت می‌چرخد؛ چرخ به صورت عمودی به سمت پایین حرکت می‌کند و سطح ویفر را برش می‌دهد.

**ویژگی‌های کلیدی**

عملکرد اصلی DFG8560 نازک‌سازی ویفر است. برای این منظور، مجموعه‌ای از عملکردهای کلیدی را در خود جای داده است:

**عملیات کاملاً خودکار:** این تجهیزات کل گردش کار را از بارگیری ویفر، ترازبندی، سنگ‌زنی، تمیز کردن تا تخلیه، خودکار می‌کند و به طور قابل توجهی دخالت دستی را کاهش داده و راندمان تولید را بهبود می‌بخشد.

**کنترل ضخامت با دقت بالا:** با ادغام یک سیستم اندازه‌گیری ضخامت آنلاین با وضوح بالا (0.1 میکرومتر)، این تجهیزات کنترل حلقه بسته فرآیند سنگ‌زنی را انجام می‌دهند و دقت ضخامت نهایی ویفر را تضمین می‌کنند.

**پردازش ویفر فوق نازک:** با بهینه‌سازی پارامترهای سیستم سنگ‌زنی و پردازش، DFG8560 می‌تواند ویفرهای فوق نازک با ضخامت 100 میکرومتر یا کمتر را به طور پایدار پردازش کند، در حالی که خطر شکستگی ویفر را به حداقل می‌رساند.

**تشخیص نقص:** این سیستم می‌تواند نقص‌های سطح ویفر را شناسایی کند و داده‌های لازم را برای فرآیندهای تعمیر بعدی یا حلقه‌های بازخورد فراهم کند.

**رابط کاربرپسند:** این سیستم که به یک صفحه نمایش LCD لمسی و یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) مجهز است، وضعیت پردازش و تجهیزات را به صورت بلادرنگ نمایش می‌دهد و عملیات و نگهداری را ساده‌تر و شهودی‌تر می‌کند.

**یکپارچه‌سازی و توسعه آنلاین:** DFG8560 می‌تواند به طور یکپارچه در خطوط تولید خودکار پیچیده‌تر، مانند موارد زیر، ادغام شود:

سیستم DBG (سنگ‌زنی پس از قالب‌گیری): فرآیندهای خرد کردن و نازک کردن را ادغام می‌کند و آن را به ویژه برای ساخت تراشه‌های بسیار نازک مناسب می‌سازد.

**دستگاه پولیش خشک (مثلاً DFP8160):** یک سیستم یکپارچه تشکیل می‌دهد که پس از فرآیندهای سنگ‌زنی، پولیش خشک را انجام می‌دهد و زبری سطح ویفر (مقدار Ry) را بیشتر کاهش می‌دهد و آسیب‌های ناشی از سنگ‌زنی را از بین می‌برد.

**لایه‌بردار/لایه‌بردار ویفر:** یکپارچه برای اعمال یا حذف خودکار فیلم‌های صیقل‌دهنده محافظ، و ایجاد یک گردش کار کاملاً خودکار.

**ارتباط SECS/GEM:** این دستگاه از پروتکل ارتباطی SECS/GEM پشتیبانی می‌کند و امکان اتصال به سیستم اجرای تولید کارخانه (MES) را برای نظارت از راه دور و جمع‌آوری خودکار داده‌های تولید فراهم می‌کند.

**کاربردها و قابلیت‌ها:**

وظیفه اصلی DFG8560 تهیه ویفرهایی با ضخامت یکنواخت و کیفیت سطح عالی برای فرآیندهای بعدی مانند خرد کردن و بسته‌بندی است؛ سازگاری گسترده آن با مواد نیز آن را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می‌سازد.

نازک‌سازی ویفر: کاهش ضخامت ویفر از ضخامت اولیه آن به ضخامت هدف - یک نیاز اساسی برای تقریباً همه کاربردها.

**حذف لایه آسیب‌دیده:** حذف لایه‌های آسیب‌دیده ناشی از تنش که در فرآیندهای بالادستی (مانند سنگ‌زنی از پشت) ایجاد می‌شوند - گامی حیاتی در تضمین استحکام مکانیکی تراشه.

مسطح‌سازی سطح: فراهم کردن یک زیرلایه بسیار صاف برای فرآیندهای دقیق بعدی (مانند لیتوگرافی نوری و پیوند) - پیش‌نیازی برای تولید با دقت بالا.

بسته‌بندی سه‌بعدی و نمایش TSV: ارائه ویفرهای نازک مورد نیاز برای تحقق فناوری Through-Silicon Vias (TSV) و نمایش دقیق پایین ساختار TSV - یک جزء اصلی بسته‌بندی پیشرفته.

تولید دستگاه‌های قدرت و RF: برای نازک کردن ویفرهای SiC، GaN و سایر ویفرهای نیمه‌هادی مرکب به منظور کاهش مقاومت در برابر روشن شدن و بهبود اتلاف گرما استفاده می‌شود.

ساخت دستگاه و فیلتر نوری: برای نازک‌سازی دقیق و مسطح‌سازی مواد سخت و شکننده مانند یاقوت کبود (زیرلایه LED) و لیتیوم تانتالات/لیتیوم نیوبات (فیلتر RF) استفاده می‌شود.

مشخصات دقیق

مشخصات فنی

اندازه قطعه کار قابل استفاده: Φ300 میلی‌متر (12 اینچ). سه نظام یونیورسال از ویفرهای Φ200 میلی‌متر/Φ300 میلی‌متر پشتیبانی می‌کند.

روش سنگ‌زنی: سنگ‌زنی طولی چرخشی ویفر در تغذیه.

پیکربندی اسپیندل: اسپیندل دوگانه (۲ محور). اسپیندل ایر-استاتیک داخلی با موتور فرکانس بالا.

پیکربندی میز سه نظام: سه ​​نظام، با استفاده از سیستم میز دوار. سرعت سه نظام: 0-300 دور در دقیقه.

توان اسپیندل: خروجی نامی ۴.۸ کیلووات.

سرعت اسپیندل: ۱۰۰۰ تا ۴۰۰۰ دور در دقیقه

حرکت محور Z: ۱۲۰ میلی‌متر (شامل مبدا).

نرخ تغذیه سنگ‌زنی محور Z: 0.0001 - 0.08 میلی‌متر بر ثانیه (0.1 - 80 میکرومتر بر ثانیه).

حداقل حرکت محور Z: 0.1 میکرومتر

محدوده اندازه‌گیری ضخامت: 0 تا 1800 میکرومتر.

وضوح اندازه‌گیری ضخامت: 0.1 میکرومتر.

تکرارپذیری اندازه‌گیری ضخامت: ±۰.۵ میکرومتر.

مشخصات چرخ سنگ زنی: چرخ سنگ زنی الماس Φ300 میلی متر.

انحراف ضخامت درون ویفر (TTV): کمتر از 3.0 میکرومتر (با استفاده از یک میز کار اختصاصی، ویفر φ300 میلی‌متر).

انحراف ضخامت بین ویفر: کمتر از ±3.0 میکرومتر.

زبری سطح پس از پرداخت: تقریباً 0.13 میکرومتر (با استفاده از چرخ سنگزنی شماره 2000)؛ تقریباً 0.15 میکرومتر (با استفاده از چرخ سنگزنی شماره 1400).

ابعاد دستگاه (عرض × عمق × ارتفاع): تقریباً ۱۴۰۰ × ۳۱۹۰ × ۱۸۰۰ میلی‌متر.

وزن دستگاه: تقریباً ۴۰۰۰ کیلوگرم

برق مورد نیاز: سه فاز ۲۰۰/۲۲۰/۳۸۰/۴۰۰ ولت، ۵۰/۶۰ هرتز، حداکثر توان مصرفی تقریباً ۲۲ کیلوولت آمپر.

هوای فشرده مورد نیاز: بالای 0.5 مگاپاسکال، تمیز و بدون روغن، نقطه شبنم زیر -15 درجه سانتیگراد، سرعت جریان تقریباً 1000 لیتر در دقیقه.

الزامات تامین آب: آب دیونیزه (آب دیونیزه شده)، دمای 23±1 درجه سانتیگراد، سرعت جریان 6-10 لیتر در دقیقه.

مزایای اصلی

DFG8560 همچنان به تثبیت موقعیت خود در بازار به عنوان یک دستگاه نازک‌سازی ویفر با کارایی بالا با مزایای زیر ادامه می‌دهد:

دقت بالای سنگ‌زنی: از طریق طراحی بهینه، کیفیت سنگ‌زنی به طور مؤثری بهبود می‌یابد و به یکنواختی ضخامت درون ویفر (TTV) عالی و سازگاری بین ویفرها دست می‌یابد و عملکرد را برای فرآیندهای دشواری مانند بسته‌بندی پیشرفته تضمین می‌کند.

کیفیت پایدار آسیاب: پارامترهای بهینه آسیاب و جابجایی، آسیاب پایدار ویفرهای فوق نازک را امکان‌پذیر می‌کنند و به طور موثر نرخ شکست را کنترل می‌کنند، که برای ویفرهای بزرگ و با ارزش بالا بسیار مهم است.

مقیاس‌پذیری برتر: گزینه‌های یکپارچه‌سازی درون‌خطی فراوانی (مانند DBG و پرداخت خشک) ارائه می‌دهد، انعطاف‌پذیری خود را با ارتقاء خط تولید وفق می‌دهد و به‌طور کامل از سرمایه‌گذاری کاربر محافظت می‌کند.

سازگاری قوی: قابلیت کار با مواد مختلف (مانند سیلیکون، SiC، GaN، یاقوت کبود، LT/LN)، که انعطاف‌پذیری فرآیند قابل توجهی را برای تولید نیمه‌هادی‌ها و دستگاه‌های اپتوالکترونیکی مختلف فراهم می‌کند.

کاربرپسند و نگهداری آسان: رابط کاربری گرافیکی کاربرپسند و صفحه لمسی، آستانه عملیاتی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. در عین حال، اجزای کلیدی با سری ۸۰۰ قابل تعویض هستند و هزینه‌های موجودی قطعات یدکی و خطرات خرابی را کاهش می‌دهند.

طراحی سبک: کاهش وزن ۱ تنی (تقریباً ۲۰٪) با حفظ مشخصات و عملکرد حاصل شد. تجهیزات سبک‌تر، فرآیند نصب را ساده کرده و الزامات تحمل بار کف کارخانه را کاهش می‌دهند.

خلاصه ویژگی‌های فنی: طراحی سه مکشه دو محوره: سنگ‌زنی زبر و سنگ‌زنی ریز را از هم جدا می‌کند و آنها را در یک عملیات گیره‌بندی انجام می‌دهد و ضمن تضمین دقت، کارایی را بهبود می‌بخشد.

اسپیندل هوا-استاتیک: با استفاده از یک اسپیندل هوا-استاتیک، این طرح تماس مکانیکی را از بین می‌برد و در نتیجه حداقل سایش را ایجاد می‌کند و دقت چرخشی بالا را در دوره‌های طولانی حفظ می‌کند. این یک جزء اصلی برای دستیابی به دقت ماشینکاری فوق العاده بالا است.

فناوری تنظیم دوگانه نقطه سنگ‌زنی: این فناوری به دو اسپیندل اجازه می‌دهد تا موقعیت سنگ‌زنی فیزیکی یکسانی را به اشتراک بگذارند و خطاهای سیستماتیک ناشی از عدم تنظیم نقطه پردازش را از بین ببرند. این امر به طور همزمان یکنواختی ضخامت (TTV) را در یک ویفر واحد و ثبات ضخامت بین ویفرها بهبود می‌بخشد و آن را به یک فناوری کلیدی برای دستیابی به سنگ‌زنی فوق نازک پایدار تبدیل می‌کند.

خلاصه: در نتیجه، DISCO DFG8560 یک راهکار کاملاً خودکار برای نازک‌سازی ویفر ۱۲ اینچی است که برای تولید انبوه طراحی شده است. ویژگی‌های کلیدی آن شامل معماری دقیق دو اسپیندل و پایداری برتر سیستم است که امکان یکنواختی و کیفیت سطح بالا را هنگام پردازش ویفرهای بزرگ و فوق نازک، همراه با قابلیت‌های قدرتمند ادغام اتوماسیون، فراهم می‌کند.