产品定制丨晶圆加工五轴系统
发布时间：2024-06-14 浏览量：次 来源：菲克科技
晶圆加工五轴系统
在高级半导体器件与集成电路生产中，精确加工晶圆是重要环节。菲克科技研发了五轴位移系统，提供更高加工精度和灵活性。该系统包括X、Y平移两轴、Z升降轴、R旋转轴和DS晶圆顶升轴。每个轴都有独特功能，协同工作确保加工精准和灵活。
X和Y轴实现晶圆水平移动，定位和提高效率。Z轴实现垂直升降，确保加工深度符合要求。R轴实现旋转加工，增加灵活性。DS轴控制晶圆顶升，精确可靠。这五轴确保精准和灵活加工，满足各种需求。
产品优势
▶ 运行稳定性高：这套设备采用高精度大理石作为基础底座，确保五轴系统具备高刚性和高稳定性。同时，精密大理石材料的使用使得工艺能够达到微米级，从而将机构运行中的空间波动降至最低程度。
▶ 满足客户定制需求：这套五轴系统尽量使用模块化结构，每个模块都可以独立操作，并且可以灵活调整位置，以满足广泛的客户定制需求。
▶ 整体系统直线度高：机械加工过程遵循严格的行为公差要求，以确保系统在搭建后能够保持优异的直线度运行。
X、Y轴
X、Y两个平移轴构成了一个二维平面，有些部分是用大理石制造的，平面度达到了0.005mm。两个轴叠加在系统底部，采用了THK高精度直线导轨，同时辅以TECNOTION高密度大力矩直线电机。再加上0.1μm的光栅尺，形成了一个全闭环结构，可以精确地定位到亚微米级别的XY加工区域。
X轴采用了两个直线电机，使用双通道全闭环控制，并通过龙门双驱联动，以确保在大负载情况下的稳定运行。
Z轴
Z轴是与工作面垂直的轴，用于控制晶圆与加工工具的高度。Z轴的运动主要用于调节加工头与晶圆之间的间隙，以确保在加工过程中工具与晶圆的适当接触。此外，Z轴还用于聚焦，例如在光刻过程中将光线聚焦到晶圆上的特定位置。Z轴的运动同样需要高精度，以确保加工的重复性和一致性。
在系统设计初期，考虑到大负载运行的稳定性，我们特意选择了四根高精度直线导轨，其中一侧用作运动端，一侧用作从动端，以在有限的空间内实现力矩和功能的更大提升。传动系统采用了上银400W绝对值伺服电机和黑田C3级高精密丝杆，配合0.1μm光栅尺形成全闭环控制。
R轴
R轴时旋转轴，允许晶圆围绕与工作面垂直的轴线进行旋转。这种旋转功能非常关键，可以实现均匀加工、避免死角，并在晶圆上创建螺旋形或环形图案。在光刻或刻蚀过程中，旋转轴的应用可以提高加工均匀性和成品率。
为了解决旋转过程中单侧高低差的问题，R轴采用直驱电机与光栅行程全闭环相结合。为了确保精确运行，R轴经过精密磨床研磨，以保证端跳在0.005mm以内。
DS轴
DS轴（晶圆顶升轴）是一个独立于其他轴的微调装置，可以在不移动整个工作台的情况下使晶圆局部上升或下降。作为与晶圆接触的最后一个轴，DS轴的平面度要求同样很高，因此它经过精密磨床精确研磨，以确保顶升轴与晶圆接触面的端跳控制在0.005mm以内。
为了保持对晶圆的加持，DS轴上还安装有真空吸盘，通过气孔吸气来稳定晶圆片，确保在加工过程中晶圆保持稳定不移动。
系统协同工作
在实际运用中，这五个轴并非单独操作，而是通过一个复杂的控制系统相互配合。这些轴可以同时进行多维运动，以实现对晶圆表面复杂图案的加工。先进的算法和高精度的反馈系统确保各轴之间的运动是同步而准确的。
菲克科技为客户提供了一种定制的四维位移台光路系统，适用于实验室中对探测器位置进行多种应用的样品检查。这个系统可以使用标准位移台来完美搭建，从而实现客户所需的使用效果。不仅更加便捷和有效，而且货期更短。此外，我们还可以根据客户的需求定制各种多轴位移台，实现8轴甚至12轴的控制。欢迎各位进行选购。
