ThinkLaser SigmaClean 無碎屑半導體晶圓軟打標系統

ThinkLaser SigmaClean 是一款自動化半導體晶圓雷射打標系統，專為永久性、高可讀性和低碎屑的晶圓辨識而設計。

與在晶圓表面留下較深標記的傳統硬標記設備不同，SigmaClean採用可控的軟標記工藝，產生淺點陣式識別標記。這使得該系統適用於對晶圓可追溯性、無塵室相容性和表面清潔度要求較高的半導體製造環境。

SigmaClean 將雷射打標、光學晶圓對準、卡盒裝載、機器人晶圓處理、配方管理和生產數據記錄整合到一個自動化平台中。

根據安裝配置的不同，該系統可以處理 100 毫米至 200 毫米的拋光、未鍍膜矽晶片。

無碎屑晶圓軟標記

ThinkLaser SigmaClean 的主要應用是無碎屑半導體晶圓軟標記。

軟標記技術可在晶圓表面形成淺而永久的標記，同時最大限度地減少雷射加工過程中產生的顆粒物。這在無塵室生產環境中尤其重要，因為污染控制至關重要。

SigmaClean 採用 SuperSoftMark 技術，可產生深度約 2.4 μm 至 5 μm 的受控點陣標記。

此流程可以幫助製造商實現以下目標：

• 永久晶圓標識

• 低顆粒生成

• 持續的點狀排列

• 可控標記深度

• 高分可讀性

• 降低污染風險

• 穩定的生產可追溯性

• 與無塵室生產的兼容性

最終的標記參數應根據晶圓材料、表面狀況和下游製造製程進行決定。

永久晶圓標識

半導體晶圓要經過生產、偵測、清洗、加工和物流等多個環節。永久性的晶圓識別碼使每個晶圓都能與其生產記錄保持關聯。

SigmaClean 可以應用以下識別資訊：

• 晶圓 ID 編號

• 批號

• 批號

• 序號

• 製造代碼

• 流程追蹤資訊

• 點陣字符

• 條碼

• 二維資料矩陣碼

• 客戶特定標記格式

由於資訊直接標記在晶圓上，因此不依賴標籤、墨水或其他可移除的識別方法。

軟性評分與硬性評分的比較

軟標記和硬標記是針對不同的半導體製造需求而採用的。

硬標記通常會產生較深的雷射點，旨在使其在經過嚴格的下游製程處理後仍能保持可見。軟標記則產生較淺的標記，適用於對污染控制和減少表面擾動要求較高的情況。

ThinkLaser SigmaClean 主要適用於以下應用：

• 表淺永久性痕跡

• 減少粒子生成

• 無塵室相容的晶圓加工

• 拋光矽片標記

• 可控晶圓表面改性

• 大批量晶圓識別

對於需要更深標記的工藝，硬標記系統可能更合適。應根據晶圓材料和後續生產流程選擇正確的標記方法。

SuperSoftMark 技術

SigmaClean 採用專門開發的軟標記工藝，可在晶圓上留下永久標識，且產生的碎屑極少。

該系統結合了可控雷射脈衝、精密光學元件和製程監控，以保持穩定的點深度和標記品質。

軟性評分流程的優點可能包括：

• 減少標記碎片

• 可控制雷射與晶圓的相互作用

• 淺而均勻的點狀結構

• 提高了無塵室相容性

• 可重複的評分結果

• 一致的字元可讀性

• 降低生產批次間的差異

實際標記品質取決於雷射狀況、光學配置、晶圓表面、製程配方和維護狀態。

符合1級無塵室標準的設計

ThinkLaser SigmaClean 專為半導體無塵室環境的安裝而設計。

其封閉式設備結構、可控標記區域和低碎屑製程使其適用於對污染管理有嚴格要求的製造工廠。

一個典型的系統可能包括：

• 封閉式雷射加工區域

• 不銹鋼設備外殼

• 標記點排氣連接

• 靜電控制

• 內部粒子控制功能

• 晶圓自動轉移

• 可控制晶圓接觸點

• 適用於無塵室的機械部件

應根據現有機器的狀況、已安裝的選項和客戶的設施標準來評估其是否真正適用於無塵室。

自動化晶圓處理

SigmaClean 將雷射打標與晶圓自動裝載、對準、轉移和卸載相結合。

典型的系統配置可能包括：

• 三個磁帶裝載端口

• 晶圓拾取放置機器人

• 雙機器人末端執行器

• 光學晶圓對準器

• 自動晶圓裝載

• 自動晶圓卸載

• 可程式晶圓配方

• 整合設備控制系統

自動化晶圓處理有助於減少人工與晶圓的接觸，並提高重複標記作業中晶圓定位的一致性。

購買二手機器前，應確認機器人、卡槽和末端執行器的實際配置。

100毫米至200毫米晶圓加工

ThinkLaser SigmaClean 專為 100 毫米至 200 毫米的半導體晶圓而設計，具體尺寸取決於安裝的處理配置。

支援的晶圓尺寸可能包括：

• 100毫米晶圓

• 125毫米晶圓

• 150毫米晶圓

• 200毫米晶圓

並非每台機器都適合處理所有列出的晶圓尺寸。

購買前應檢查以下項目：

• 磁帶介面尺寸

• 磁帶相容性

• 機器人末端執行器尺寸

• 晶圓對準器能力

• 晶圓厚度範圍

• 晶圓邊緣輪廓

• 晶圓平面或缺口相容性

• 軟體配方可用性

將系統從一種晶圓尺寸轉換為另一種晶圓尺寸時，可能需要進行硬體變更。

光學晶圓對準

精確的晶圓辨識需要精確控制標記的位置和方向。

SigmaClean 採用高解析度光學對準器在雷射打標前確定晶圓位置。這使得機器能夠根據晶圓的平面、凹槽或其他參考特徵進行識別標記。

光學對準支援以下控制：

• 標記位置

• 角色取向

• 距晶圓邊緣的距離

• 多組標記的放置

• 晶圓間重複性

• 直線標記

• 弧形標記

相對於主晶圓參考，X 和 Y 方向上的代表性標記重複性可達約 ±75 μm。

實際定位性能取決於晶圓狀況、對準器校準、機器人狀況和已安裝的軟體。

直線和弧線標記

SigmaClean 支援直線和弧形佈局的點陣軟標記。

當識別碼以水平或傾斜格式排列時，可以使用直線標記。

弧形標記技術使字元能夠沿著晶圓的弧形邊緣排列。

該系統可以在晶圓邊緣周圍的特定區域內，以不同的方向放置多個標記組。

典型的佈局選項可能包括：

• 直線識別繩

• 曲面晶圓邊緣識別

• 多個角色組

• 不同的標記方向

• 客戶特定標記位置

• 主晶圓ID和輔助晶圓ID

可用的佈局選項取決於已安裝的軟體和生產配方。

半相容標記格式

ThinkLaser SigmaClean 可以支援與 SEMI 製造標準相關的半導體晶圓辨識格式。

典型的標準標記格式可能包括：

• 5×9 單密度點陣

• 9 × 17 單密度點陣

• 10×18雙密度點陣

• T1 BC-412 條碼

• T7二維資料矩陣

• M12性格形成

• M13性格塑造

• 使用者可選校驗和

• 自訂標記字體

根據所選字體、佈局和可用標記欄位的不同，該系統每個標記組最多可支援 80 個字元。

所需的字元格式應與已安裝的軟體版本進行核對。

可控制光斑直徑和深度

SigmaClean 的設計旨在保持可控的點尺寸，以實現晶圓識別的一致性。

典型的標記規格可能包括：

• 點直徑約 50 μm 至 90 μm

• 點深度範圍約 2.4 μm 至 5 μm

• 點圓度控制

• 多種校準的光學光斑尺寸

• 可編程雷射製程設置

可用的光斑尺寸配置可能包括：

• 50微米

• 60微米

• 70微米

• 90微米

已安裝的光學硬體決定了單一機器上可用的光斑尺寸。

始終如一的標記質量

晶圓辨識的準確性取決於每個雷射產生光點的穩定性。

SigmaClean 結合了超穩定的雷射光源、精密聚焦光學元件和閉環系統監控，有助於控制：

• 點直徑

• 點深度

• 點狀

• 脈衝能量

• 性格形成

• 標記位置

• 對比

• 配方重複性

一致的點陣排列可以提高視覺可讀性和自動機器視覺辨識能力。

生產前應使用客戶實際的晶圓類型測試標記品質。

高通量自動化生產

SigmaClean 的設計用途是生產級晶圓標記，而不是手動裝載的單一晶圓處理。

整合的盒式連接埠、雙末端執行器機器人、光學對準器和雷射系統使晶圓能夠透過自動標記序列。

在特定條件下，使用以下方法，代表性產能可達到每小時約 240 片晶圓：

• 單脈衝標記

• 5×9 點陣格式

• 一個12字符的識別標誌

實際生產吞吐量取決於：

• 晶圓尺寸

• 字元數

• 評分格式

• 標記組數量

• 晶圓對準時間

• 標記深度

• 機器人行進序列

• 盒式配置

• 設備狀況

• 主機通訊需求

應使用預定的標記配方來評估生產能力。

閉環雷射控制

ThinkLaser SigmaClean 可能包含雷射性能的閉環監控。

此功能有助於系統在晶圓打標過程中保持穩定的雷射輸出並記錄製程資訊。

可用的監控功能可能包括：

• 雷射性能追蹤

• 脈搏穩定性監測

• 流程數據採集

• 自動數據記錄

• 設備警報記錄

• 標記品質監控

• 統計過程控制支持

• 預防性維護分析

具體的監控功能取決於機器的控制器和軟體配置。

生產配方管理

SigmaClean 使用可程式作業檔案來處理不同的晶圓產品和標記要求。

操作員可以建立和儲存包含以下資訊的配方：

• 晶圓尺寸

• 標記內容

• 字元格式

• 點陣式

• 標記位置

• 標記方向

• 雷射參數

• 標記深度

• 磁帶分配

• 生產數量

• 主機通訊設定

配方存放有助於製造商在多個晶圓批次中重複合格的標記流程。

SECS II/GEM 工廠通信

ThinkLaser SigmaClean 可配備 SECS II/GEM 接口，用於半導體工廠自動化。

這樣，機器就可以與相容的工廠主機或製造執行系統進行通訊。

可能的溝通功能包括：

• 設備狀態報告

• 作業文件傳輸

• 食譜選擇

• 遠端處理命令

• 報警報告

• 生產數據收集

• 晶圓跟踪

• 主機控制操作

• 設備事件監控

在購買現有機器之前，應核實通訊硬體、軟體和所需許可證是否存在。

雷射和光學系統

SigmaClean 的代表性系統採用聲光 Q 開關二極體泵浦 Nd:YLF 雷射。

典型的雷射和光學特性可能包括：

• 二極體泵浦雷射光源

• Q開關脈衝生成

• TEM00 光束模式

• 波長約1053奈米

• 平場聚焦透鏡

• 穩定的脈衝輸出

• 校準後的雷射光斑尺寸

• 閉環雷射控制

• 可程式軟標記參數

雷射器的具體型號和配置可能因係統生產年份而異。

購買前，買家應確認：

• 雷射模型

• 雷射序號

• 雷射操作時間

• 雷射輸出條件

• 脈衝穩定性

• 光學透鏡條件

• 光束對準

• 現有現貨尺寸

• 冷卻系統狀況

• 控制器相容性

支持的晶圓材料

SigmaClean 主要用於拋光、未塗佈、純矽晶片。

典型應用可能包括：

• 拋光矽片

• 優質矽晶圓

• 監測晶圓

• 測試晶圓

• 製程開發晶圓

• 精選回收芯片

處理前應進行相容性測試：

• 塗層芯片

• 圖案化晶圓

• 化合物半導體材料

• 碳化矽晶片

• 砷化鎵芯片

• 透明基材

• 特種半導體材料

標記性能會因材料成分、表面光潔度、塗層、雷射吸收率和所需標記深度而異。

典型應用

ThinkLaser SigmaClean 可用於需要低雜質永久晶圓標識的半導體生產環境。

矽晶圓製造

矽晶圓供應商可以在將晶圓交付給半導體製造廠之前，為其貼上識別碼。

此標記可以將每個晶圓與材料規格、製造歷史、檢驗數據和生產批次資訊關聯起來。

半導體製造廠可追溯性

半導體晶圓廠可以使用永久晶圓 ID 將物理晶圓與下列各項關聯起來：

• 生產批次

• 加工配方

• 設備記錄

• 檢查結果

• 品質數據

• 製造歷史

潔淨室晶圓識別

低碎屑軟標記製程適用於需要永久標示且同時控制顆粒產生的設施。

晶圓批次管理

批號、序號和生產代碼可以直接標記在晶圓上，以改善材料追蹤。

研究與製程開發

研究實驗室可以使用 SigmaClean 來識別測試晶圓、製程樣本和工程批次。

自動化晶圓生產

盒式裝載和機器人晶圓轉移使機器能夠在有限的人工操作下支援重複生產標記。

主要設備特點

• 自動化半導體晶圓雷射打標

• 無碎屑軟標記工藝

• 永久晶圓標識

• SuperSoftMark 技術

• 符合1級無塵室要求的設計

• 支援 100 毫米至 200 毫米晶圓

• 拋光矽片加工

• 淺而可控的標記深度

• 點陣字符標記

• 直線標記

• 弧形標記

• 多標記組放置

• 半相容標記格式

• 光學晶圓對準

• 三盒式磁帶介面配置

• 雙末端執行器晶圓機器人

• 自動裝卸

• 閉環雷射監測

• 自動化流程資料記錄

• 配方和作業文件存儲

• 故障和警報日誌記錄

• SECS II/GEM 通訊能力

• 大批量生產設計

代表性技術規格

以下數值僅供參考。購買前請先確認所購機器的實際規格。

• 標記模式： 點陣軟標記

• 標記佈局： 直線或弧線

• 晶圓尺寸： 100毫米至200毫米

• 晶圓材料： 拋光、無塗層、純矽

• 點直徑： 約 50 微米至 90 微米

• 點深度： 約 2.4 微米至 5 微米

• 最多可輸入： 每組最多 80 個字符

• 標記字段： 對準後尺寸約 50 × 50 毫米

• 標記位置： 在晶圓週周圍 25 毫米的範圍內

• 標記重複性： X 和 Y 方向約為 ±75 μm

• 性格塑造： SEMI M12 和 M13

• 晶圓對準： 高解析度光學對準器

• 晶圓傳輸： 帶有雙末端執行器的取放機器人

• 磁帶介面： 三個用於100-200毫米晶圓盒的端口

• 雷射類型： 聲光調Q二極體泵浦Nd:YLF電晶體

• 雷射波長： 約 1053 奈米

• 現貨價格： 約 50、60、70 或 90 微米

• 工廠溝通： SECS II/GEM，取決於配置

• 代表性吞吐量： 在特定條件下，每小時最多可處理約 240 片晶圓。

代表性公用事業需求

根據機器的具體配置，設施要求可能會有所不同。

代表性要求可能包括：

• 電源供應： 200–240伏特交流電

• 階段： 單相

• 頻率： 50/60 赫茲

• 真空處理： 必需的

• 標記點排氣： 必需的

• 工作溫度： 受控室內環境

• 壓縮空氣： 配置相關

• 網路連線： 工廠溝通所需

• 設備排氣連接： 配置相關

安裝前，應根據機器文件確認所有設施要求。

設備配置確認

ThinkLaser SigmaClean 機器的硬體和軟體配置可能會因生產年份和原始應用而異。

購買前，買家應確認：

• 生產年份

• 機器序號

• 目前運行狀況

• 支援的晶圓尺寸

• 支持的晶圓厚度

• 磁帶連接埠配置

• 磁帶相容性

• 機器人狀態

• 雙末端執行器條件

• 晶圓對準器條件

• 晶圓平面和缺口相容性

• 雷射模型

• 雷射操作時間

• 雷射輸出條件

• 光學系統狀況

• 現有現貨尺寸

• 可用標記深度

• 支援的標記字體

• 電腦配置

• 作業系統版本

• 控制軟體版本

• 食譜供應狀況

• SECS II/GEM可用性

• 工廠介面許可證

• 數據記錄能力

• 排氣系統狀況

• 真空系統狀況

• 維護歷史

• 包含的文檔

• 包含配件

• 包含備件

• 目前安裝狀態

• 卸載範圍

• 包裝和運輸要求

單憑型號名稱並不能確定某台機器的完整配置。

設備檢驗和供應服務

可提供的項目服務可能包括：

• 二手半導體設備採購

• 設備狀況檢查

• 配置驗證

• 晶圓尺寸驗證

• 雷射光源檢測

• 光學系統檢測

• 機器人功能評估

• 晶圓對準器偵測

• 卡帶連接埠檢查

• 軟體版本驗證

• 工廠介面驗證

• 卸載協調

• 出口包裝

• 國際運輸

• 安裝協調

• 備件採購

• 技術諮詢

可提供的服務範圍取決於設備狀況、機器位置和專案要求。

為什麼選擇 ThinkLaser SigmaClean？

ThinkLaser SigmaClean 專為潔淨製造環境中的半導體晶圓辨識而設計。

其軟性標記製程可形成淺而永久的標記，同時最大限度地減少碎屑的產生。這使其區別於主要針對深雕刻而優化的傳統硬性標記系統。

該系統結合了自動化盒式處理、機器人晶圓轉移、光學對準、雷射監控和工廠通信，能夠支援可重複的生產級晶圓識別。

它特別適用於加工拋光矽片的製造商，這些製造商需要永久可追溯性，而又不希望造成不必要的表面損傷或顆粒污染。

常見問題解答

ThinkLaser SigmaClean是用來做什麼的？

SigmaClean 用於在半導體晶圓上施加永久性、淺層且低雜質的識別標記。

SigmaClean 是軟標記系統還是硬標記系統？

SigmaClean 主要是一種軟標記系統。它產生的是淺點陣標記，旨在最大限度地減少標記碎屑。

SigmaClean製程可以處理哪些尺寸的晶圓？

典型配置支援 100 毫米至 200 毫米的矽晶圓。

SigmaClean 可以處理 300 公釐晶圓嗎？

SigmaClean主要用於100-200毫米晶圓的處理。對於300毫米晶圓的專用處理，通常需要不同的系統配置。

支援哪些晶圓材料？

標準應用採用拋光、未鍍膜的純矽晶片。其他材料需透過應用測試進行評估。

代表性標記深度是多少？

根據配方和系統配置的不同，典型的軟標記深度約為 2.4 μm 至 5 μm。

軟性標記會產生碎屑嗎？

該系統旨在最大限度地減少標記碎片。實際顆粒性能取決於晶圓材料、製程參數和設備狀況。

該機器是否支援晶圓自動處理？

是的。典型的配置包括三個卡匣連接埠、一個光學對準器和一個帶有雙末端執行器的取放機器人。

它能產生弧形痕跡嗎？

是的。該系統支援直線和弧形點陣標記佈局。

SigmaClean是否支援工廠自動化？

部分系統包含 SECS II/GEM 通訊功能，用於連接相容的半導體工廠主機系統。

購買二手SigmaClean前應該檢查哪些方面？

買家應核實晶圓尺寸配置、雷射狀況、機器人、卡匣連接埠、光學對準器、軟體版本、標記功能、工廠介面和維護歷史。

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