ThinkLaser HM300 是一款自動化半導體晶圓雷射打標系統,設計用於在 300 毫米矽晶圓上進行永久性硬標記。
HM300專為生產環境而設計,即使在嚴苛的半導體製程後,晶圓標示仍需保持清晰可讀。它可直接在晶圓表面創建精確的點陣標記。 HM300將雷射打標、光學對準、自動化晶圓處理、可程式標記深度控制和生產資料管理整合於一體中。
與主要針對淺層、低雜質標記的軟標記系統不同,HM300 旨在產生更深、更持久的識別標記。這使其適用於涉及反覆清洗、熱處理、化學腐蝕、檢測或晶圓回收等操作的半導體製造流程。
該系統可供半導體製造廠、矽晶圓製造商、代工廠、晶圓回收設施、研究中心以及其他需要可靠的晶圓級識別和可追溯性的公司使用。

半導體晶圓的永久性硬標記
HM300 使用可控雷射脈衝在晶圓表面創建永久性物理標記。
每個字元都由一系列精確排列的雷射點組成。這些雷射點可以排列成數字、字母、條碼、二維碼和其他晶圓識別格式。
典型的標記內容可能包括:
晶圓識別編號
生產批號
批號
序號
製造代碼
流程追蹤資訊
設備或生產參考
點陣字符
BC-412條碼
二維資料矩陣碼
客戶特定的晶圓 ID
由於標識直接標記在晶圓上,因此不依賴標籤、墨水或其他可移除的標記方法。
永久晶圓標識有助於製造商將每個物理晶圓與其生產歷史、製程配方、檢驗結果和品質控制記錄連結起來。
適用於嚴苛晶圓製程的耐用標記
晶圓硬標記的主要目的是創建即使在經過具有挑戰性的下游生產過程後仍然可讀的標誌。
潛在的下游製程可能包括:
晶圓清洗
化學處理
熱處理
表面處理
晶圓拋光
材料去除
計量與檢測
回收處理
重複生產處理
長期材料儲存
所需的標記深度取決於晶圓材料、表面狀況和後續生產過程。
較深的蝕刻深度可提高耐久性,而當晶圓表面改質要求較低時,可以選擇較淺的蝕刻深度。最終製程應使用預期的晶圓類型和製造流程進行測試。
可程式標記深度控制
ThinkLaser HM300 可對每個雷射產生的點的深度進行可程式控制。
典型配置支援約 5 μm 至 110 μm 的點深度。如此廣泛的調節範圍使用戶能夠針對不同的晶圓產品和製程要求創建不同的標記方案。
可程式深度控制有助於實現以下目標:
可調節標記持久性
一致的點深度
可控晶圓表面改性
可重複的評分結果
支援不同的晶圓產品
與不同下游製程的兼容性
降低生產批次間的差異
更高的流程彈性
應根據所需的標記耐久性和可接受的晶圓表面改質程度來選擇正確的深度。
雙光斑光學技術
HM300 可配備雙點光學技術。
這種設計允許在同一台機器上使用兩種經過校準的雷射光斑尺寸。所需的光點尺寸可根據目前生產配方,透過系統軟體進行選擇。
根據所安裝的雷射和光學配置的不同,典型的光斑尺寸範圍約為 50 μm 至 110 μm。
雙光斑功能為需要不同功能的應用提供了更大的靈活性:
點直徑
字元大小
點陣密度
標記深度
標識格式
晶圓產品
客戶規格
生產過程
購買前應確認單一機器實際可用的光斑尺寸。
可控光點直徑和形狀
每個晶圓ID字元均由多個雷射產生的點組成。這些點的直徑、深度和形狀直接影響標記的可讀性和生產一致性。
HM300 的典型標記功能包括:
點直徑約 50 μm 至 110 μm
點深度約 5 微米至 110 微米
可控點圓度
可編程過程參數
穩定的雷射脈衝輸出
可重複點陣形成
穩定的點陣有助於提升:
人物清晰度
機器視覺識別
標記重複性
晶圓辨識精度
批次間一致性
製程穩定性
統計過程控制
實際光點品質取決於晶圓材料、雷射條件、光學對準、設備校準和所選標記配方。
頂部和底部標記
ThinkLaser HM300 可以支援晶圓頂部或底部標記要求,具體取決於所安裝的晶圓處理配置。
這樣,當需要根據特定的晶圓設計、生產標準或下游製程放置標識時,製造商就有了更大的靈活性。
標記面的選擇可基於以下因素:
活動裝置區域
晶圓邊緣排除要求
下游加工
檢查要求
現有晶圓標識
客戶標記標準
工廠可追溯性規則
應根據現有機器的已安裝硬體和軟體配置來驗證其確切的頂部或底部處理能力。
專用300毫米晶圓加工
HM300 主要用於 300 毫米半導體晶圓的自動化加工。
典型的設備配置可能包括:
兩個 300 毫米磁帶接口
自動晶圓裝載
晶圓拾取放置機器人
單一機器人末端執行器
高解析度光學晶圓對準器
受控雷射打標外殼
自動晶圓卸載
整合生產軟體
自動化處理系統可在卡槽連接埠、對準站和雷射打標位置之間移動晶圓,操作人員接觸有限。
這有助於提高晶圓定位的一致性,同時降低與人工晶圓搬運相關的風險。
選配 200 毫米橋接功能
部分 HM300 機器可能包含用於處理 200 毫米晶圓的選用硬體。
200毫米轉換或橋接配置可能需要:
相容的磁帶適配器
晶圓級橋接硬體
合適的機器人末端執行器
光學對準器支援
軟體配方配置
晶圓處理資質
其他配件
並非每台 HM300 機器都能自動處理 200 毫米和 300 毫米晶圓。
實際晶圓尺寸能力應根據已安裝的卡槽連接埠、機器人硬體、對準器配置和所含附件進行確認。
拋光和未拋光矽晶圓支撐
ThinkLaser HM300 專為在拋光和未拋光的矽晶圓上進行永久性標記而設計。
典型的晶圓應用可能包括:
拋光矽片
未拋光的矽晶片
優質晶圓
監測晶圓
測試晶圓
製程開發晶圓
回收矽片
評分結果可能因以下因素而異:
晶圓材料
表面處理
表面塗層
雷射吸收
點直徑
雷射脈衝設定
所需標記深度
下游生產過程
建議在加工碳化矽、砷化鎵、藍寶石、玻璃或塗層半導體晶片等特殊材料之前進行應用測試。
光學晶圓對準
精確標記定位需要在雷射加工之前確定晶圓的位置和方向。
HM300 使用高解析度光學晶圓對準器來定位主晶圓參考,並建立正確的標記位置。
光學對準有助於控制:
晶圓缺口位置
晶圓取向
標記角度
距晶圓邊緣的距離
直線標記位置
弧形標記位置
多個標記組
晶圓間重複性
相對於主晶圓參考,X 和 Y 方向上的標記位置重複性約為 ±75 μm。
實際對準性能取決於晶圓狀況、對準器校準、機器人狀況和維護狀態。
直線和弧線標記
ThinkLaser HM300 支援直線和弧形點陣打標。
直線標記通常用於傳統的晶圓 ID 字串、序號、批號和生產代碼。
弧形標記允許識別內容沿著晶圓的弧形圓週移動。
可用的評分方式可能包括:
直晶圓 ID 串
弧形晶圓邊緣標記
多個標記組
不同的性格傾向
主晶圓ID和輔助晶圓ID
條碼放置
資料矩陣放置
客戶自訂標記位置
標記佈局可根據晶圓設計和生產要求進行程式設計。
多標記組
HM300 可以將多個標識組放置在晶圓上的不同位置和方向。
代表性配置允許在晶圓週長約 25 毫米的帶狀區域內定位標記。
這為需要以下功能的應用程式提供了靈活性:
內部和客戶識別碼
主晶圓ID和輔助晶圓ID
人可讀和機器可讀的信息
單獨的批次號碼和晶圓號
不同的標記方向
多部作品參考
條碼和字元組合
根據所選字體和佈局,該系統每個標記組最多可支援約 80 個字元。
半相容標記格式
ThinkLaser HM300 旨在支援半導體晶圓製造中使用的標記格式。
代表性格式包括:
5×9 半單密度點陣
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
可用的格式取決於機器上安裝的控制軟體。
在評估二手設備時,買家應核實軟體版本、標記庫、自訂字體和工廠介面許可證。
標記場和位置控制
典型的 HM300 配置在晶圓對準後可提供約 50 × 50 毫米的標記區域。
標記可以位於晶圓週上約 25 毫米的帶狀區域內。
可控的標記位置有助於支援:
標準化晶圓ID
受控邊緣定位
減少對晶圓活性區域的干擾
多個識別組
弧形字元放置
條碼定位
數據矩陣定位
生產批次間的可重複性
最終標記位置應根據晶圓設計、邊緣排除區和下游製程要求來選擇。
自動化晶圓處理
HM300 將晶圓輸送、對準和雷射打標整合到一個協調的自動化流程中。
典型的操作順序可能包括:
從盒式磁帶中選擇一片芯片
自動拾取晶圓
將其轉移到光學對準器
檢測晶圓缺口和方向
將晶圓移到雷射打標位置
應用選定的標記方案
將標記過的晶圓放回指定的盒式磁帶中
自動化晶圓處理有助於實現以下目標:
減少手動晶圓接觸
晶圓定位一致性
可重複標記方向
受控生產流程
改進的批次跟踪
更高的加工效率
降低操作相關污染風險
評估二手設備時,應檢查機器人、末端執行器、卡盒連接埠和光學對準器。
生產吞吐量
HM300 是專為自動化半導體生產而設計的。
在規定的標記條件下,使用單一脈衝、5 × 9 點陣和 12 個字元的識別標記,代表性吞吐量約為每小時 65 至 85 片晶圓。
實際生產吞吐量取決於:
字元數
點陣格式
標記深度
選定斑點尺寸
標記組數量
直線或弧形標記
晶圓對準時間
機器人運動
盒式配置
主機系統通訊
設備狀況
應根據客戶實際的晶圓類型、標記內容和合格配方來評估生產能力。
閉環雷射控制
ThinkLaser HM300 將雷射光源與系統級閉環控制結合。
這有助於設備監控雷射性能,並在生產過程中保持更一致的標記效果。
閉環控制可以支援:
雷射脈衝監測
標記能量穩定性
點深控制
點直徑一致性
配方重複性
雷射性能追蹤
過程變異分析
預防性維護計劃
代表性雷射脈衝穩定性在 1 kHz 時低於約 0.5%。
應透過檢驗和晶圓標記測試來確認現有機器的性能。
自動數據記錄
HM300 可以自動記錄雷射和系統性能資訊。
這些資訊可用於支援統計製程控制、生產追溯和設備維護。
可用的資料管理功能可能包括:
雷射性能記錄
標記工作經歷
生產數量記錄
工藝配方存儲
設備警報日誌
故障和錯誤記錄
系統診斷訊息
標記品質數據
設備狀態監控
數據記錄有助於生產團隊調查流程變更並識別潛在的行銷績效問題。
生產配方管理
HM300 使用可程式作業檔案來管理不同的晶圓產品和標記要求。
生產配方可能包括:
晶圓尺寸
標記內容
字元格式
點陣密度
條碼或資料矩陣選擇
標記位置
標記方向
雷射光斑尺寸
標記深度
標記組數量
磁帶分配
生產數量
主機通訊設定
多作業文件儲存有助於操作人員在不同的晶圓批次中重複合格的標記流程。
SECS II/GEM 工廠集成
ThinkLaser HM300 可以包含一個 SECS II/GEM 通訊接口,用於連接半導體工廠主機系統。
可能的工廠整合功能包括:
設備狀態監控
生產崗位調動
遠端食譜選擇
處理命令
報警報告
事件報告
生產數據收集
晶圓跟踪
主機控制操作
工廠級設備管理
在購買現有機器之前,應核實通訊硬體、控制軟體版本和許可證狀態。
雷射和光學系統
典型的 HM300 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包括:
二極體泵浦雷射光源
聲光Q開關
TEM00 光束模式
波長約1053奈米
平場聚焦透鏡
可配置的雷射光斑尺寸
可程式標記深度
閉環雷射監測
穩定的脈衝輸出
購買二手設備前,買家應確認:
雷射模型
雷射序號
雷射製造年
雷射操作時間
雷射輸出條件
脈衝穩定性
光束質量
光學透鏡條件
光束對準
現有現貨尺寸
標記深度能力
冷卻系統狀況
控制器相容性
晶圓標記測試結果
潔淨室相容結構
ThinkLaser HM300 專為半導體無塵室環境的安裝而設計。
典型的結構包括一個不鏽鋼外殼,符合 ISO 5 級無塵室標準,以及圍繞受控晶圓加工區域的 ISO 2 級小型環境。
潔淨室相關功能可能包括:
不銹鋼設備外殼
封閉式雷射加工區域
受控晶圓處理環境
標記點排氣連接
製程真空連接
靜電控制
晶圓自動轉移
減少手動晶圓接觸
安裝前應評估二手系統的實際無塵室狀況。
先前的運作環境、拆卸方法、儲存條件和設備維護可能會影響其適用性。
主要設備特點
自動化 300 毫米晶圓雷射打標
永久性半導體晶圓硬標記
可程式標記深度
點陣字符標記
直線標記
弧形標記
雙光斑光學技術
使用者可選的雷射光斑尺寸
頂部或底部標記配置
半相容標記格式
條碼標記
二維資料矩陣標記
多標記組放置
光學晶圓對準
自動晶圓裝載與卸載
兩個 300 毫米磁帶接口
晶圓拾取放置機器人
選配 200 毫米橋接功能
拋光和未拋光矽晶圓支撐
閉環雷射控制
自動化流程資料記錄
多作業文件存儲
故障和錯誤日誌記錄
SECS II/GEM 工廠通訊
符合潔淨室要求的結構
高耐久性晶圓識別
代表性技術規格
以下規格僅供參考。購買前應核實實際機器的配置和性能。
評分方法: 點陣雷射硬標記
標記佈局: 直線或弧線
晶圓尺寸: 300毫米
可選晶圓加工能力: 200毫米橋
晶圓材料: 拋光和未拋光的矽
點直徑: 約 50–110 μm
點深度: 約 5–110 μm
點深度公差: 大約±10%
點圓度: 長軸與短軸之比小於約1.1
最多可輸入: 每個標記組最多 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
標準格式: T1條碼和T7二維資料矩陣
晶圓對準: 高解析度光學晶圓對準器
晶圓傳輸: 單端執行器的取放機器人
磁帶介面: 兩個 300 毫米端口
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
脈衝穩定性: 1 kHz 時小於約 0.5%。
光學系統: 平場聚焦透鏡
代表性吞吐量: 每小時約65-85片晶圓
工廠溝通:SECS II/GEM
認證配置: CE 和適用的 SEMI 要求
代表性系統尺寸
典型設備尺寸如下:
高度: 約1981毫米
寬度: 約 1641 毫米
深度: 約 1204 毫米
EFEM權重: 約 671 公斤
標記外殼重量: 約519公斤
添加配件、保護材料和出口包裝箱後,完整的運輸尺寸和包裝重量可能會增加。
在規劃無塵室進出、運輸和安裝之前,應先確認尺寸。
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。
代表要求包括:
電源供應: 200–240伏特交流電
階段: 單相
頻率: 50/60 赫茲
額定電流: 大約23個佛羅裡達州
真空處理: 必需的
標記點排氣: 必需的
最大排氣流量: 大約 20 CFM
排氣口直徑: 約 50.8 毫米
工作溫度: 約 12.8–27°C
網路連線: 主機通訊所需
靜電控制: 根據設施要求
安裝前,應依機器銘牌及相關文件確認所有公用設施要求。
設備配置確認
ThinkLaser HM300 系統可能因生產年份、原始客戶要求和先前的生產用途而具有不同的配置。
購買前,買家應確認:
設備製造年份
機器序號
目前運行狀況
支援的晶圓尺寸
可選配 200 毫米琴橋硬件
頂部或底部標記配置
磁帶介面狀況
磁帶相容性
晶圓機器人條件
機器人末端執行器狀態
光學對準器條件
晶圓缺口相容性
雷射型號和序號
雷射操作時間
雷射輸出條件
光學系統狀況
可用的雷射光斑尺寸
標記深度能力
支援的標記字體
條碼功能
二維資料矩陣能力
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
製程真空條件
排氣要求
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 HM300 型號名稱並不能確定某台機器的完整配置。
典型應用
半導體晶圓可追溯性
半導體製造廠可以使用永久晶圓 ID 將物理晶圓與製程配方、檢驗結果、設備記錄和製造歷史連結起來。
矽晶圓製造
矽晶圓製造商可以在將晶圓交付給下游半導體製造廠之前,對其進行持久性標識。
需要持久標記的流程
可程式硬標記適用於清洗、熱處理、表面處理或其他要求嚴格的製造步驟之後,標識仍需保持可讀取的製程。
大量300毫米晶圓生產
HM300 採用自動化卡槽端口、機器人晶圓轉移和光學對準技術,可在操作人員有限的情況下支援重複生產標記。
晶圓批次和批次管理
批號、序號和生產代碼可以直接標記在單一晶圓上,以提高材料控制和可追溯性。
晶圓回收作業
晶圓回收設施可以使用永久標誌進行來料檢驗、加工控制和出料批次管理。
研究與工藝鑑定
半導體實驗室和製程開發設施可以使用 HM300 來識別工程晶圓、測試樣品和鑑定批次。
為什麼選擇 ThinkLaser HM300?
ThinkLaser HM300 專為 300 毫米半導體晶圓的永久性硬標記而設計。
其可編程標記深度使製程工程師能夠在標識耐久性和可控晶圓表面改質之間選擇適當的平衡。
雙光點光學系統、自動晶圓處理、光學對準、閉環雷射控制和工廠通訊的結合,使該系統適用於需要一致晶圓識別的製造環境。
與通用雷射打標機相比,HM300 提供晶圓專用處理、半導體打標格式、可控制的標記位置和麵向無塵室的結構。
它特別適用於晶圓標識在經過嚴格的下游半導體製程後仍需保持可讀性的設施。
常見問題解答
ThinkLaser HM300 是用來做什麼的?
HM300 用於在半導體晶圓上建立永久性點陣硬標記,用於生產識別、批次管理和晶圓級可追溯性。
HM300 是硬標記系統還是軟標記系統?
HM300 是一款硬標記系統。與半導體晶圓軟標記平台相比,它能產生更深、更持久的標記。
HM300 可加工哪一種尺寸的晶圓?
標準型 HM300 專為 300 毫米晶圓設計。部分機型選配 200 毫米橋接功能。
每台HM300都能加工200毫米晶圓嗎?
不。該機器必須包含相容的橋接硬體、卡式組件、晶圓處理設備和軟體支援。
HM300 可以標記哪些晶圓材料?
典型配置支援拋光和非拋光矽片。其他基板應透過應用測試進行評估。
代表性的標記深度範圍是多少?
典型配置可提供從約 5 μm 到 110 μm 的可程式點深度。
HM300 能畫出弧形標記嗎?
是的。系統支援直線和弧形點陣打標。
HM300 是否支援多種光點尺寸?
部分機型採用雙光斑光學技術,允許在同一系統上使用兩種軟體控制的光點尺寸。
該機器可以標記晶圓的頂部或底部嗎?
HM300 支援正面或背面標記配置。晶圓處理裝置的安裝情形需依特定機器進行確認。
HM300 是否支援晶圓自動處理?
是的。典型的配置包括兩個 300 毫米卡槽端口、一台光學對準器和一台自動拾取放置晶圓機器人。
HM300是否支援工廠通訊?
該系統可以包含一個 SECS II/GEM 接口,用於與相容的半導體工廠主機系統進行通訊。
購買二手HM300之前應該檢查哪些方面?
買家應檢查雷射光源、標記品質、晶圓機器人、卡匣連接埠、光學對準器、可用光斑尺寸、標記深度能力、軟體版本、工廠介面和維護歷史。
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