Máy khắc laser trên đế wafer ThinkLaser SigmaDSC

Điểm nổi bật cốt lõi của ThinkLaser SigmaDSC là hệ thống khắc laser "Dập cứng" hoàn toàn tự động - được thiết kế đặc biệt cho các tấm wafer có kích thước từ 100mm đến 200mm (4 đến 8 inch) - đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn phòng sạch Loại 1 (ISO Loại 3).

Giá trị cốt lõi của nó nằm ở việc sử dụng công nghệ laser với khả năng điều khiển độ sâu lập trình để tạo ra các mã nhận dạng vĩnh viễn, dễ đọc trên các tấm wafer. Các mã này được thiết kế để chịu được sự khắc nghiệt của các quy trình sản xuất cường độ cao tiếp theo—chẳng hạn như làm mỏng mặt sau, xử lý nhiệt độ cao và làm sạch hóa học—nhờ đó đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc sản phẩm nghiêm ngặt trong suốt vòng đời của nó.

**Nguyên tắc cốt lõi**

Cốt lõi công nghệ của SigmaDSC xoay quanh "Khắc dấu cứng":

**Khắc nhiệt ma trận điểm:** Kỹ thuật này sử dụng chùm tia laser tập trung, mật độ năng lượng cao chiếu vào các vị trí cụ thể trên bề mặt tấm bán dẫn. Điều này làm cho vật liệu tan chảy hoặc bay hơi tức thì và cục bộ, tạo thành các vết lõm vật lý (hố) với độ sâu cụ thể (lên đến 110 micron).

**Độ ổn định xung cực cao:** Chìa khóa để đạt được khả năng khắc dấu cứng đồng nhất nằm ở độ ổn định xung tuyệt vời của nguồn laser. Laser trạng thái rắn bơm diode được cấp bằng sáng chế của ThinkLaser kiểm soát độ ổn định xung ở mức <0,5% với tần số 1 kHz. Điều này đảm bảo độ nhất quán cao về độ sâu và độ tròn của từng chấm – là nền tảng để đảm bảo tỷ lệ khung hình (tỷ lệ trục chính trên trục phụ) <1,1 và đảm bảo khả năng đọc vượt trội.

**Công nghệ quang học hai điểm™:** Một tính năng thiết kế quan trọng mang lại sự linh hoạt cao, công nghệ này cho phép người dùng chuyển đổi giữa hai kích thước điểm khác nhau—từ 50µm đến 110µm—thông qua điều khiển phần mềm trong cùng một hệ thống, nhờ đó đáp ứng được nhiều loại vật liệu khắc và yêu cầu ứng dụng khác nhau.

**Ưu điểm và thông số kỹ thuật chính**

SigmaDSC được thiết kế để xử lý nhiều loại vật liệu nền khác nhau (bao gồm Silicon, Silicon Carbide, Gallium Arsenide, Gallium Nitride, Thủy tinh, Gốm sứ, v.v.) và chịu được môi trường khắc nghiệt của sản xuất chất bán dẫn. Các thông số hiệu suất cốt lõi của nó được xác định rõ ràng:

**Danh mục tính năng** | **Mô tả chi tiết / Thông số kỹ thuật cụ thể**

**Khả năng khắc cứng** | **Điều khiển độ sâu có thể lập trình:** Tự động điều chỉnh độ sâu khắc, đạt đến 110 µm.

**Độ chính xác về độ sâu:** ±10%.

**Năng suất:** Lên đến 250 tấm wafer mỗi giờ. Độ chính xác & Khả năng tương thích | Khả năng tương thích & Quy trình: Tương thích với các tấm wafer từ 100mm đến 200mm, cũng như các tấm panel 300mm/310mm.

Độ chính xác khi đánh dấu: Trong khu vực 50x50mm sau khi căn chỉnh tấm wafer, độ lặp lại là ±0,125 mm.

Tính ứng dụng rộng rãi: Thích hợp cho nhiều loại vật liệu, bao gồm Silicon (Si), Silicon Carbide (SiC), Gallium Arsenide (GaAs), Gallium Nitride (GaN) và các vật liệu khác.

Tự động hóa & Truyền thông | Vận hành hoàn toàn tự động: Giảm thiểu sự can thiệp thủ công và hỗ trợ xử lý khay mở.

Giao diện tự động hóa nhà máy: Hỗ trợ các giao thức SECS II/GEM để tích hợp liền mạch vào hệ thống MES của nhà máy.

Giám sát hệ thống toàn diện: Ghi lại chính xác tất cả dữ liệu hiệu suất laser đến cấp độ SPC (Kiểm soát quy trình thống kê).

Thông số kỹ thuật phần cứng | Loại laser: Laser trạng thái rắn bơm diode Nd:YLF.

Bước sóng laser: 1053 nm.

Vị trí đánh dấu: Trong dải hình vòng cung 25mm tính từ mép wafer, cho phép đặt nhiều nhóm dấu theo bất kỳ hướng nào.

Hệ điều hành: Windows 7 Pro SP1 (32-bit).

Tiêu chuẩn ngành | Tiêu chuẩn SEMI: Hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn SEMI, hỗ trợ các thông số kỹ thuật đánh dấu như T7, M12 và M13.

Chứng nhận quốc tế: Tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và môi trường bao gồm CE, SEMI S2, S8 và S14.

Chức năng và ứng dụng chính

SigmaDSC chủ yếu được ứng dụng trong môi trường sản xuất chất bán dẫn, nơi việc duy trì khả năng truy xuất nguồn gốc cao trong toàn bộ vòng đời sản phẩm là vô cùng quan trọng:

Sản xuất tấm bán dẫn giai đoạn đầu: Ngay khi vào phòng sạch, một mã định danh duy nhất, vĩnh viễn sẽ được khắc lên tấm bán dẫn – mã định danh này được thiết kế để chịu được sự khắc nghiệt của tất cả các bước xử lý tiếp theo (chẳng hạn như làm mỏng mặt sau). Mã định danh này đóng vai trò quan trọng trong việc truy xuất nguồn gốc chất lượng và dữ liệu Kiểm soát Quy trình Thống kê (SPC) trong toàn bộ quy trình sản xuất – bao gồm sản xuất tấm silicon, các xưởng đúc và các nhà sản xuất thiết bị tích hợp (IDM).

Công nghệ đóng gói tiên tiến: Cung cấp khả năng đánh dấu nhận dạng đáng tin cậy cho các tấm wafer hoặc bảng mạch được tái cấu trúc trong quy trình đóng gói wafer cấp độ phân nhánh (Fan-out Wafer-Level Packaging - Fan-out WLP).

**So sánh các thiết bị và dòng sản phẩm bổ sung cho nhau**

SigmaDSC là một thành phần then chốt trong giải pháp nhận dạng wafer toàn diện của ThinkLaser. Hệ thống SigmaClean mà bạn đề cập đóng vai trò bổ sung riêng biệt cho nó:

**Tính năng** | **SigmaDSC (Khắc cứng)** | **SigmaClean (Khắc mềm)**

**Quy trình cốt lõi** | Đánh dấu cứng | Đánh dấu mềm

**Ưu điểm chính** | Các vết khắc có độ sâu vật lý; có khả năng chịu được các bước xử lý sau khắc nghiệt nhất, chẳng hạn như mài cơ học. | Không có mảnh vụn với độ sạch cực cao; đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt nhất của phòng sạch.

**Các trường hợp ứng dụng điển hình** | Được sử dụng cho các tấm bán dẫn trải qua các quy trình "khắc nghiệt" — chẳng hạn như làm mỏng mặt sau — để đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc vĩnh viễn. | Được sử dụng trong môi trường sản xuất tấm bán dẫn giai đoạn đầu, nơi yêu cầu không gây hư hại bề mặt và độ sạch cực cao.

**Bản tóm tắt**

Hệ thống khắc laser tự động hoàn toàn ThinkLaser SigmaDSC chuyên cung cấp khả năng khắc "cứng" siêu bền cho các tấm wafer 200mm. Ưu điểm công nghệ cốt lõi của hệ thống nằm ở khả năng điều khiển độ sâu có thể lập trình, công nghệ Dual-Spot Optics™ và giao diện SECS/GEM cho phép tự động hóa hoàn toàn. Nhờ hệ thống laser ổn định, điều khiển vòng kín và các tính năng tự động hóa tiên tiến, hệ thống đảm bảo độ đồng nhất và độ tròn của độ sâu khắc trên nhiều loại vật liệu nền khác nhau. Thay vì thực hiện các tác vụ làm sạch hoặc lắp ráp, hệ thống đảm nhiệm chức năng quan trọng là cung cấp xác thực danh tính toàn cầu cho các tấm wafer.