半導體製造中的 ID 讀取與可追溯性
克服低對比與表面變異性，以最大化 ID 讀取精度
可追溯性在半導體製造中至關重要。Basler 的解決方案可實現精確的 ID 讀取，從晶圓邊緣 OCR 到 FOUP 條碼、光罩 ID、基板碼與載具環標記，確保各製程階段皆可穩定追蹤。
從晶圓到成品封裝的精準可追溯性
在整個半導體製程中，為了維持完整的可追溯性，必須穩定地讀取各種識別標記。這些標記包括條碼、OCR 碼、DataMatrix 碼與 QR 碼，可透過雷射雕刻、撞針刻印或印刷等方式標示於具有不同光學特性的各種表面上。
晶圓與光罩的 ID 讀取
晶圓邊緣 OCR 包括讀取矽晶圓外緣雷射標記的小型字母數字字符。這些獨特的 ID 通常遵循 SEMI M12 或 T7 等業界標準，對整個製造過程的可追溯性非常重要。
光罩（亦稱光掩模）包含每一層晶片的電路圖樣。雷射雕刻於玻璃或鍍鉻邊框上的 ID 可確保微影製程中的正確使用與可追溯性。
困難點：
反光表面上的低對比 雷射雕刻於矽晶圓或鍍鉻光罩上的 ID 通常對比度不足，特別是在拋光表面上，導致字元難以辨識，容易發生漏讀或誤判。通常需要最佳化的光源與影像強化處理。
眩光與鏡面反射 反光的晶圓邊緣與光罩玻璃在標準光源下容易產生強烈眩光。需使用特殊光源技術，如同軸光源或偏光照明，以降低飽和度並顯現 ID 細節。
曲面或受限的標記區域 標記在圓弧邊緣的字元可能出現變形或失焦。標準鏡頭難以處理此類情況，尤其是在高速下。ID 通常標示於晶圓斜邊或光罩上的小型區域，這些區域容易產生焦點偏移與形變，需使用高解析度影像與精密的光學對位進行補償。
載具環與晶片盤的 ID 讀取
切割後的晶圓會轉移至載具環或基板，以進行後續製程，如晶粒黏著、金線鍵合與封裝。這些元件會標示與製程對應的 ID，以便在搬運與組裝過程中追蹤單顆晶粒或批次。但由於材料特性、表面磨損以及後段製程環境的變異性，穩定讀取這些 ID 面臨獨特的視覺挑戰。
困難點：
表面不平整與光源變化：載具環常具有彎曲或不平整的表面，導致光線散射不均。再加上無塵室中光源變化，容易產生陰影或眩光，因此需使用精準、具方向性的光源，才能穩定讀取 ID。
標記隨時間劣化：熱循環、化學品接觸與機械磨損會導致 ID 標記劣化，進而提高 OCR 錯誤率，因此需搭配強化的解碼能力與影像預處理技術。
聚碳酸酯表面對比度低：聚碳酸酯材質的蝕刻或雕刻 ID 對比度差，若無增強型光源或影像方案，將難以穩定辨識。
Basler 用於半導體 ID 讀取的整合視覺解決方案
Basler 提供一套可設定的半導體 ID 讀取視覺解決方案，設計上便於整合至檢測、切割與搬運系統。該方案結合四大關鍵元件—高效能相機、最佳化光學鏡頭、可調式光源與智慧型軟體工具—協同運作，以靈活且穩定的效能讀取晶圓邊緣 OCR、載具環碼與基板 ID。這種整合式架構可在各種材料、光源條件與製程環境中，確保讀取結果的一致性。
影像擷取 | 高解析度相機搭載高感度感光元件，即使在低對比或磨損的標記上也能擷取細節。 高動態範圍（HDR）影像有助於處理矽材與鍍鉻表面常見的高反光與光源不均問題。 |
|---|---|
光源選項 | 同軸光源（亮場照明）：屬於直接照明，適用於如晶圓邊緣或光罩等平坦與反光表面的讀取。 低角度環形光源（暗場照明）：可強化表面紋理的可見度，適用於聚合物製的載具環或具紋理的基板。建議以與水平面形成一定角度的方式安裝，以突顯表面特徵。 可程式化光源控制：可在同一條檢測線上依照材質或標記類型切換不同光源模式，以提升適應性。 |
光學元件 | 遠心鏡頭（0.5×以上）：建議用於小型 ID 標記的讀取，以降低影像變形與視角誤差。 標準鏡頭：適用於景深或工作距離彈性比次像素精度更為重要的應用情境。 自動對焦功能：可提升動態環境中的讀取穩定性，特別是在移動式檢測或處理不同厚度基板時。 |
軟體 | AI 驅動的 OCR 影像分析軟體：使用深度學習準確讀取扭曲、磨損或彎曲的標記。 讀碼影像處理軟體： 支援在晶圓、載具環與基板上辨識 OCR、DataMatrix 與 QR 碼。 |
最近，越來越多的客戶採用了先進的多角度成像策略，其靈感來自於光度測量技術，然而系統設計、軟體整合和實作方法上的差異仍然帶來了挑戰。
選擇靈活高效的 ID 讀取解決方案，實現半導體製程的可追溯性
在實際生產環境中，要實現穩定的 ID 讀取，通常需仰賴靈活且具系統層級的解決方案。在客戶評估過程中，我們經常發現，即使是相同類型的 ID，也會因環境條件與檢測需求的差異而導致各家業者採用不同的視覺系統配置。Basler 的影像解決方案專為因應半導體製程中複雜的識別需求設計，能夠在各種材質、表面狀況與製程階段中提供穩定的 ID 讀取能力。
無論您面對的是弧形晶圓邊緣、低對比聚合物表面或已劣化的標記，Basler 都能提供以下關鍵優勢：
在標準 ID 讀取器難以辨識的表面上仍能穩定讀取
透過進階影像處理提升清晰度並修正變形
搭載可因應標記磨損與變異性的深度學習演算法
可依照檢測或系統整合需求進行彈性配置
透過 Basler，系統製造商與整合商可取得一套穩健且可擴展的平台，實現從前段晶圓搬運到後段封裝的全流程可追溯性。