ThinkLaser SigmaCleanは、半導体ウェハーに永続的で視認性が高く、低デブリの識別を行うために設計された、自動レーザーマーキングシステムです。
ウェーハ表面に深いマーキングを施す従来の硬質マーキング装置とは異なり、SigmaCleanは制御された軟質マーキングプロセスを用いて浅いドットマトリックス識別マークを生成します。このため、ウェーハのトレーサビリティ、クリーンルームとの互換性、表面の清浄度が重要な半導体製造環境に適したシステムとなっています。
SigmaCleanは、レーザーマーキング、光学式ウェーハアライメント、カセットローディング、ロボットによるウェーハハンドリング、レシピ管理、生産データロギングを1つの自動化プラットフォームに統合しています。
設置構成によっては、本システムは100mmから200mmまでの研磨済み、非コーティングのシリコンウェハーを処理できます。
異物のないウェハーソフトマーキング
ThinkLaser SigmaCleanの主な用途は、半導体ウェハーへのデブリのないソフトマーキングです。
ソフトマーキングは、レーザー加工中に発生する粒子量を最小限に抑えながら、ウェーハ表面に浅く永続的なマーキングを施す技術です。これは、汚染管理が極めて重要なクリーンルーム製造環境において特に重要です。
SigmaCleanはSuperSoftMarkテクノロジーを採用し、約2.4μm～5μmの代表的な深さで、制御されたドットマトリックスマークを生成します。
このプロセスは、製造業者が以下のことを実現するのに役立ちます。
永久的なウェーハ識別
低粒子発生
一貫したドット形成
マーキング深度の制御
高い視認性
汚染リスクの低減
安定した生産トレーサビリティ
クリーンルーム製造との互換性
最終的なマーキングパラメータは、ウェーハ材料、表面状態、および下流の製造プロセスに応じて決定される必要がある。
永久的なウェーハ識別
半導体ウェハーは、製造、検査、洗浄、加工、物流など、複数の工程を経て出荷されます。ウェハーには固有の識別コードが付与されており、各ウェハーを製造記録と紐づけることで、その製造記録との紐付けを維持しています。
SigmaCleanは、以下のような識別情報を適用できます。
ウェハーID番号
ロット番号
バッチ番号
シリアル番号
製造コード
プロセス追跡情報
ドットマトリックス文字
バーコード
2次元データ行列コード
顧客固有のマーキング形式
情報はウェハーに直接記録されるため、ラベルやインク、その他の取り外し可能な識別方法に依存しない。
ソフトマーキングとハードマーキングの比較
半導体製造における様々な要件に対応するため、ソフトマーキングとハードマーキングが用いられる。
ハードマーキングは通常、後工程の厳しい条件下でも視認性を維持することを目的とした、より深いレーザードットを生成します。ソフトマーキングはより浅いマーキングを生成するため、汚染防止と表面への影響軽減がより優先される場合に選択されます。
ThinkLaser SigmaCleanは、主に以下のような用途に適しています。
浅い永久的な跡
粒子発生量の低減
クリーンルーム対応のウェハ処理
研磨されたシリコンウェハーのマーキング
ウェーハ表面の制御された改質
大量ウェハ識別
より深いマーキングが必要な工程では、ハードマーキングシステムの方が適している場合があります。適切なマーキング方法は、ウェハ材料およびその後の生産工程に応じて選択する必要があります。
SuperSoftMarkテクノロジー
SigmaCleanは、最小限のデブリで永続的なウェーハ識別を実現するために開発された特殊なソフトマーキングプロセスを採用しています。
このシステムは、制御されたレーザーパルス、高精度光学系、およびプロセス監視を組み合わせることで、安定したドット深さとマーキング品質を維持します。
ソフトマーキングプロセスの利点としては、以下のようなものが挙げられます。
マーキングの破片が減少
ウェーハとレーザーの制御された相互作用
浅く均一な点状構造
クリーンルーム対応性の向上
再現性のある採点結果
一貫した文字の読みやすさ
生産ロット間のばらつきを低減
実際のマーキング品質は、レーザーの状態、光学構成、ウェーハ表面、プロセスレシピ、およびメンテナンス状況によって異なります。
クラス1クリーンルーム対応設計
ThinkLaser SigmaCleanは、半導体クリーンルーム環境への設置を想定して設計されています。
密閉型の装置構造、管理されたマーキングエリア、低排出プロセスといった特長により、厳格な汚染管理が求められる製造施設に適しています。
一般的なシステムには以下が含まれる場合があります。
密閉されたレーザー加工エリア
ステンレス製機器筐体
排気接続部のマーキングポイント
静電気制御
内部粒子制御機能
自動ウェーハ搬送
制御されたウェーハ接触点
クリーンルーム対応の機械部品
使用可能な機器の実際のクリーンルームへの適合性は、その状態、搭載されているオプション、および顧客の施設基準に基づいて評価されるべきである。
自動ウェハーハンドリング
SigmaCleanは、レーザーマーキングと、ウェーハの自動ロード、位置合わせ、搬送、およびアンロードを組み合わせたシステムです。
代表的なシステム構成には以下が含まれる場合があります。
カセットローディングポート3つ
ウェハーのピックアンドプレースロボット
デュアルロボットエンドエフェクタ
光ウェハアライナー
自動ウェハーローディング
ウェハーの自動排出
プログラム可能なウェハレシピ
統合機器制御システム
ウェーハの自動搬送は、ウェーハへの手動接触を減らし、繰り返しマーキング作業におけるウェーハ位置決めの安定性を向上させるのに役立ちます。
中古機械を購入する前に、実際のロボット本体、カセット、エンドエフェクタの構成を確認する必要があります。
100mm～200mmウェハー加工
ThinkLaser SigmaCleanは、設置される搬送構成に応じて、100mmから200mmまでの半導体ウェハーに対応するように設計されています。
対応可能なウェハサイズには以下が含まれる可能性があります。
100 mmウェハー
125mmウェハー
150mmウェハー
200mmウェハー
すべての装置が、記載されているすべてのウェハサイズに対応しているとは限りません。
購入前に以下の項目を確認してください。
カセットポートの寸法
カセット互換性
ロボットエンドエフェクタのサイズ
ウェハアライナー機能
ウェーハ厚さ範囲
ウェーハエッジプロファイル
ウェハーの平面またはノッチとの互換性
ソフトウェアレシピの入手可能性
システムをあるウェハサイズから別のウェハサイズに変換する場合、ハードウェアの変更が必要になる場合があります。
光学ウェハーアライメント
ウェハーの正確な識別には、マーキングの位置と向きを精密に制御する必要がある。
SigmaCleanは、高解像度光学式アライナーを使用して、レーザーマーキング前にウェーハの位置を特定します。これにより、ウェーハの平面、ノッチ、またはその他の基準形状を基準として識別マークを配置することが可能になります。
光学アライメントは、以下の制御をサポートします。
マーキング位置
キャラクター指向
ウェーハ端からの距離
複数のマークグループの配置
ウェーハ間の再現性
直線マーキング
弧状のマーキング
代表的なマーキングの再現性は、一次ウェーハ基準に対してX方向およびY方向で約±75μmに達する可能性があります。
実際の位置決め性能は、ウェハの状態、アライナーのキャリブレーション、ロボットの状態、およびインストールされているソフトウェアによって異なります。
直線および円弧のマーキング
SigmaCleanは、直線および円弧状のレイアウトの両方でドットマトリックスソフトマーキングをサポートしています。
識別コードが水平方向または斜め方向に配置される場合は、直線状のマークを使用することができます。
円弧状のマーキングにより、文字はウェハーの湾曲した円周に沿って描画される。
このシステムは、ウェーハ端の周囲に定められた帯状領域内に、複数のマーキンググループを異なる向きに配置することができる。
一般的なレイアウトオプションには以下が含まれます。
直線状の識別文字列
湾曲したウェーハ端の識別
複数の文字グループ
異なるマークの向き
顧客固有のマーク位置
プライマリおよびセカンダリウェハID
利用可能なレイアウトオプションは、インストールされているソフトウェアと製造レシピによって異なります。
準互換マーキングフォーマット
ThinkLaser SigmaCleanは、SEMI製造規格に関連する半導体ウェハ識別フォーマットをサポートできます。
代表的な標準マーキング形式には、以下のようなものがあります。
5×9単密度ドットマトリックス
9×17単密度ドットマトリックス
10×18 二重密度ドットマトリックス
T1 BC-412バーコード
T7 2次元データ行列
M12文字形成
M13 キャラクター形成
ユーザーが選択可能なチェックサム
カスタムマーキングフォント
選択されたフォント、レイアウト、および使用可能なマーキングフィールドによっては、システムはマーキンググループごとに最大80文字までをサポートする場合があります。
必要な文字形式は、インストールされているソフトウェアのバージョンと照らし合わせて確認してください。
ドットの直径と深さを制御
SigmaCleanは、一貫したウェーハ識別のために、ドットの寸法を制御するように設計されています。
代表的な表示仕様には以下が含まれる場合があります。
ドットの直径は約50μmから90μm
ドット深さの範囲は約2.4μmから5μmです。
ドットの真円度制御
複数の校正済み光学スポットサイズ
プログラム可能なレーザー加工設定
利用可能なスポットサイズ構成には、おおよそ以下のものが含まれます。
50μm
60μm
70μm
90μm
搭載されている光学ハードウェアによって、個々のマシンで使用可能なスポットサイズが決まります。
一貫したマーク品質
ウェハーの識別読み取りは、レーザーによって生成される各ドットの安定性に依存する。
SigmaCleanは、超安定レーザー光源、高精度フォーカス光学系、クローズドループシステムモニタリングを組み合わせることで、以下の制御を支援します。
ドットの直径
ドット深度
ドット型
パルスエネルギー
人格形成
マーキング位置
マークのコントラスト
レシピの再現性
ドットの形状を均一にすることで、視覚的な読みやすさと自動機械認識の両方を向上させることができます。
生産に使用する前に、顧客が実際に使用するウェハーの種類を用いて、マークの品質をテストする必要があります。
高スループット自動生産
SigmaCleanは、手作業による個別のウェハ処理ではなく、生産レベルのウェハマーキング向けに設計されています。
一体型カセットポート、デュアルエンドエフェクタロボット、光学アライナー、レーザーシステムにより、ウェハーは自動マーキングシーケンスを通過できる。
以下の条件下において、代表的なスループットは約240枚のウェハー/時に達する可能性があります。
単一パルスマーキング
5×9ドットマトリックス形式
12文字の識別マーク
実際の生産スループットは以下に依存します。
ウェハーサイズ
文字数
採点形式
マークグループ数
ウェーハ位置合わせ時間
マーキングの深さ
ロボットの移動シーケンス
カセット構成
機器の状態
ホスト通信要件
生産能力は、想定されるマーキングレシピを用いて評価する必要がある。
閉ループレーザー制御
ThinkLaser SigmaCleanには、レーザー性能のクローズドループ監視機能が含まれる場合があります。
この機能は、ウェーハマーキング中にシステムが安定したレーザー出力を維持し、プロセス情報を記録するのに役立ちます。
利用可能な監視機能には以下が含まれる場合があります。
レーザー性能追跡
脈拍安定性モニタリング
データ収集プロセス
自動データロギング
機器アラーム記録
マーク品質モニタリング
統計的プロセス管理のサポート
予防保全分析
具体的な監視機能は、機械のコントローラとソフトウェア構成によって異なります。
生産レシピ管理
SigmaCleanは、さまざまなウェハ製品やマーキング要件に対応するため、プログラム可能なジョブファイルを使用します。
オペレーターは、次のような情報を含むレシピを作成して保存できます。
ウェハーサイズ
コンテンツの採点
文字形式
ドットマトリックスタイプ
マーキング位置
マーキングの方向
レーザーパラメータ
マーキングの深さ
カセットの割り当て
生産量
ホスト通信設定
レシピを保存することで、製造業者は複数のウェハーバッチにわたって、認定されたマーキングプロセスを繰り返し実行できるようになります。
SECS II/GEMファクトリー通信
ThinkLaser SigmaCleanには、半導体工場の自動化のためのSECS II/GEMインターフェースを装備することができます。
これにより、機械は互換性のある工場ホストまたは製造実行システムと通信できるようになります。
考えられる通信機能には以下が含まれる。
機器の状態報告
ジョブファイル転送
レシピの選択
リモート処理コマンド
アラーム報告
生産データ収集
ウェハートラッキング
ホスト制御操作
機器イベント監視
購入前に、通信用ハードウェア、ソフトウェア、および必要なライセンスが揃っていることを確認する必要があります。
レーザーおよび光学システム
代表的なSigmaCleanシステムは、音響光学Qスイッチ方式のダイオード励起Nd:YLFレーザーを使用している。
レーザーおよび光学特性の典型的な例としては、以下のようなものが挙げられます。
ダイオード励起レーザー光源
Qスイッチパルス発生
TEM00ビームモード
波長は約1053nm
平面像集束レンズ
安定したパルス間出力
校正済みのレーザースポットサイズ
閉ループレーザー制御
プログラム可能なソフトマーキングパラメータ
レーザーの正確なモデルと構成は、システムの製造年によって異なる場合があります。
購入前に、購入者は以下の点を確認する必要があります。
レーザーモデル
レーザーシリアル番号
レーザー稼働時間
レーザー出力状態
脈拍の安定性
光学レンズの状態
ビームアライメント
利用可能なスポットサイズ
冷却システムの状態
コントローラーの互換性
対応ウェハ材料
SigmaCleanは、主に研磨済みでコーティングされていない純粋なシリコンウェハーを対象としています。
代表的な用途例は以下のとおりです。
研磨されたシリコンウェハー
最高品質のシリコンウェハー
ウェハーを監視する
テストウェハー
プロセス開発用ウェハー
厳選された再生ウェハー
処理前に互換性をテストする必要があります。
コーティングされたウェーハ
パターン化されたウェハー
化合物半導体材料
炭化ケイ素ウェハー
ガリウムヒ素ウェハー
透明基板
特殊半導体材料
マーキング性能は、材料組成、表面仕上げ、コーティング、レーザー吸収率、および必要なマーキング深さによって変化する可能性があります。
代表的な用途
ThinkLaser SigmaCleanは、低デブリで恒久的なウェーハ識別が求められる半導体製造環境で使用できます。
シリコンウェハー製造
シリコンウェハー供給業者は、ウェハーが半導体製造施設に納入される前に、識別コードを付与することができる。
このマークは、各ウェハーを材料仕様、製造履歴、検査データ、および製造ロット情報と関連付けることができる。
半導体製造工場のトレーサビリティ
半導体製造工場では、物理ウェーハを関連付けるために、永続的なウェーハIDを使用できます。
生産ロット
プロセスレシピ
機器記録
検査結果
品質データ
製造履歴
クリーンルームウェハーの識別
低粉塵のソフトマーキングプロセスは、粉塵の発生を抑制しつつ、永続的な識別が必要な施設に適しています。
ウェハーロット管理
ロット番号、シリアル番号、製造コードをウェハーに直接印字することで、資材追跡の精度を向上させることができる。
研究開発
研究室では、SigmaCleanを使用してテスト用ウェハー、プロセスサンプル、およびエンジニアリングロットを識別することができます。
自動ウェハー製造
カセットローディングとロボットによるウェハ搬送により、この装置は手作業を最小限に抑えながら、繰り返し生産マーキングに対応できる。
主な装備の特徴
半導体ウェハーの自動レーザーマーキング
ゴミのないソフトマーキングプロセス
永久的なウェーハ識別
SuperSoftMarkテクノロジー
クラス1クリーンルーム対応設計
100mmから200mmまでのウェハーに対応
研磨済みシリコンウェハーの処理
浅く制御されたマーキング深さ
ドットマトリックス文字マーキング
直線マーキング
弧状のマーキング
複数マーキンググループ配置
半互換性のあるマーキングフォーマット
光学ウェハーアライメント
3つのカセットポート構成
両端エフェクタを備えたウェハーロボット
自動積み下ろし
閉ループレーザーモニタリング
自動プロセスデータロギング
レシピとジョブファイルの保存
障害およびアラームのログ記録
SECS II/GEM通信機能
大量生産設計
代表的な技術仕様
以下の数値は代表値です。ご購入前に、実際の製品の仕様をご確認ください。
マーキングモード: ドットマトリックス式ソフトマーキング
マーキングレイアウト： 直線または弧
ウェハーサイズ： 100mm～200mm
ウェハー材料： 研磨済み、無コーティング、純シリコン
ドットの直径： 約50μm～90μm
ドット深度: 約2.4μm～5μm
最大文字数: グループごとに最大80文字
マーキングフィールド: 位置合わせ後、約50×50mm
マーキング位置： ウェーハの周囲25mmの範囲内
マークの再現性： X軸とY軸で約±75μm
人格形成： セミオートM12とM13
ウェハーの位置合わせ： 高解像度光学アライナー
ウェハー搬送： デュアルエンドエフェクタを備えたピックアンドプレースロボット
カセットポート： 100～200mmウェハカセット用のポートが3つ
レーザーの種類: 音響光学Qスイッチ、ダイオード励起Nd:YLF
レーザー波長： 約1053 nm
スポットサイズ： 約50、60、70または90μm
工場との通信: SECS II/GEM、構成依存
代表的なスループット： 特定の条件下では、1時間あたり最大約240枚のウェハーを処理可能
代表的なユーティリティ要件
設備要件は、機械の具体的な構成によって異なる場合があります。
代表的な要件には以下が含まれる場合があります。
電源供給: 200～240 VAC
段階： 単相
頻度：50/60 Hz
プロセス真空： 必須
マークポイント排気： 必須
動作温度: 制御された室内環境
圧縮空気： 設定に依存します
ネットワーク接続: 工場との通信に必要
機器排気接続部： 設定に依存します
設置前に、すべての設備要件を機械の取扱説明書で確認する必要があります。
確認する機器構成
ThinkLaser SigmaClean マシンは、製造年や本来の用途によって、ハードウェアおよびソフトウェアの構成が異なる場合があります。
購入前に、購入者は以下の点を確認する必要があります。
製造年
機械のシリアル番号
現在の運用状況
対応ウェハサイズ
対応ウェーハ厚さ
カセットポート構成
カセット互換性
ロボットの状態
両端エフェクタの状態
ウェーハアライナーの状態
ウェハーの平面およびノッチの互換性
レーザーモデル
レーザー稼働時間
レーザー出力状態
光学系の状態
利用可能なスポットサイズ
マーキング可能な深さ
サポートされているマーキングフォント
コンピュータ構成
オペレーティングシステムのバージョン
制御ソフトウェアバージョン
レシピの入手可能性
SECS II/GEMの利用可能性
工場インターフェースライセンス
データロギング機能
排気システムの状態
真空システムの状態
メンテナンス履歴
付属文書
付属品
付属のスペアパーツ
現在のインストール状況
アンインストール範囲
梱包および輸送に関する要件
機種名だけでは、個々の機械の完全な構成を確認することはできません。
機器検査および供給サービス
利用可能なプロジェクトサービスには以下が含まれます。
中古半導体製造装置の調達
機器の状態点検
構成検証
ウェハーサイズ検証
レーザー光源検査
光学系検査
ロボット機能評価
ウェーハアライナー検査
カセットポート検査
ソフトウェアバージョンの検証
工場インターフェースの検証
アンインストール調整
輸出用梱包
国際輸送
設置調整
スペアパーツの調達
技術コンサルティング
提供可能なサービス範囲は、機器の状態、機械の設置場所、およびプロジェクトの要件によって異なります。
ThinkLaser SigmaCleanを選ぶ理由とは？
ThinkLaser SigmaCleanは、クリーンな製造環境における半導体ウェハーの識別専用に設計されています。
このソフトマーキング方式は、切削屑の発生を最小限に抑えながら、浅く永続的なマーキングを実現します。これは、主に深い彫刻に最適化された従来のハードマーキングシステムとは異なります。
自動カセット搬送、ロボットによるウェーハ搬送、光学アライメント、レーザーモニタリング、および工場内通信の組み合わせにより、本システムは再現性の高い生産レベルのウェーハ識別を可能にする。
これは、表面の損傷や粒子汚染を起こさずに永続的なトレーサビリティを必要とする、研磨済みシリコンウェハーを加工するメーカーに特に適しています。
よくある質問
ThinkLaser SigmaCleanは何の用途に使用されますか？
SigmaCleanは、半導体ウェハーに永続的で浅く、低残渣の識別マークを付けるために使用されます。
SigmaCleanは、ソフトマーキングシステムですか、それともハードマーキングシステムですか？
SigmaCleanは主にソフトマーキングシステムです。マーキング時のカスを最小限に抑えるように設計された、浅いドットマトリックスマーキングを行います。
SigmaCleanはどのサイズのウェハーを処理できますか？
代表的な構成では、100mmから200mmまでのシリコンウェハーに対応しています。
SigmaCleanは300mmウェハーを処理できますか？
SigmaCleanは主に100～200mmウェハー向けに構成されています。300mmウェハー専用の処理には、通常、異なるシステム構成が必要です。
どのウェハ材料がサポートされていますか？
標準的な用途は、研磨済みでコーティングされていない純シリコンウェハーです。その他の材料については、用途試験を通じて評価する必要があります。
代表的なマーキング深度はどれくらいですか？
代表的なソフトマーキングの深さは、レシピとシステム構成によって異なりますが、約2.4μmから5μmです。
ソフトマーキングはゴミを発生させますか？
本システムは、マーキング時のデブリを最小限に抑えるように設計されています。実際の粒子性能は、ウェーハ材料、プロセスパラメータ、および装置の状態によって異なります。
この装置は自動ウェハ搬送に対応していますか？
はい。代表的な構成としては、3つのカセットポート、光学式アライナー、およびデュアルエンドエフェクタを備えたピックアンドプレースロボットが含まれます。
弧状の跡を残すことはできますか？
はい。このシステムは、直線および円弧状のドットマトリックスマーキングレイアウトに対応しています。
SigmaCleanは工場自動化に対応していますか？
一部のシステムには、互換性のある半導体工場ホストシステムとの接続のために、SECS II/GEM通信機能が搭載されています。
中古のSigmaCleanを購入する前に確認すべきことは何ですか？
購入者は、ウェハーサイズ構成、レーザーの状態、ロボット、カセットポート、光学アライナー、ソフトウェアバージョン、マーキング機能、工場インターフェース、およびメンテナンス履歴を確認する必要があります。
ThinkLaser SigmaClean機器に関する情報をリクエストする
ThinkLaser SigmaClean半導体ウェハーレーザーマーキングシステムをお探しですか？
ご希望のウェハーサイズ、ウェハー材質、マーキング形式、製造用途、希望する設備状態、仕向国をお知らせください。
お客様のプロジェクト要件に基づき、利用可能な機械の写真、構成情報、機器の状態に関する詳細情報、および見積もりをご提供いたします。
