Wafer Sorter Cognex 整合技術指南

Wafer Sorter（晶圓分類機）是半導體 fab 內自動化 wafer handling 的核心設備、負責：

• Wafer 分類：依 wafer ID 將晶圓從 source cassette 分類到 target cassette
• Wafer 對位：確認 wafer notch 位置、方向對齊
• Wafer 檢視：讀取 wafer ID 確認身分、避免混料
• Wafer traceability：全程記錄每片晶圓移動、for MES 系統追蹤

Wafer sorter 內建 wafer ID reader 讀取每片晶圓 SEMI T7 DataMatrix + SEMI OCR 字元、避免混料。這裡就是 Cognex In-Sight 1741 的整合角色。

晶圓分類與搬運可能涉及整機、機器人及製程／測試設備；不能把下面每個品牌都視為相同種類的 wafer sorter：

• Kawasaki Robotics：晶圓搬運機器人與 EFEM 相關元件。
• Brooks Automation：MagnaTran 晶圓搬運機器人等自動化元件。
• RECIF Technologies（法/美）：RECIF wafer sorter
• Tokyo Electron (TEL)：TEL 部分 tool 內建 wafer handling
• Accretech / TSK：Accretech wafer prober 內含 wafer handling
• Electroglas (EG)：Electroglas wafer prober

是否新增或沿用 wafer ID reader，須依設備既有配置與讀取需求確認；整機與搬運元件的控制介面也要分開核對。

Cognex In-Sight 1741 在 wafer sorter 內扮演的角色：

• wafer 進 tool 前讀取 wafer ID：確認身分、記錄
• SEMI T7 DataMatrix + SEMI OCR 雙備援讀取：主 T7 + fallback OCR、提升讀取穩定性
• 12 光源模式應對各種 wafer 表面：CMP 後低對比、藍寶石基板、超薄塗層等
• 通訊協定支援：原廠列明 TEL、Accretech/TSK、Electroglas、LKx5 及 In-Sight 協定；仍需核對指定設備配置、命令、資料格式及握手流程。
• SEMI S2-0709 認證：符合半導體場域安全性規範

來源：Cognex In-Sight 1740 Series datasheet Lit# ISDS-1006-02-2025

來源：Cognex In-Sight 1740 Series datasheet Lit# ISDS-1006-02-2025 通訊協定章節

上方通訊協定表列的是 Cognex In-Sight 1741 對設備商專屬協定（TEL / Accretech / EG / LKx5）的原廠支援；此外、fab 整體資料流還會涉及 SEMI 通用標準（SECS/GEM 家族），這是 wafer sorter 與 host / MES 之間的共通語言〔SOURCE · SEMI International Standards Directory · Cognex In-Sight 1740 datasheet 通訊協定章節〕：

wafer sorter 整合資料流範例：IS1741 依選定協定把 wafer ID 傳給 tool controller；控制端關聯時間、設備及載具資料，再依廠端介面傳給 host／MES。採用 HSMS／GEM 或 E90 等標準的範圍，須由實際設備架構與驗收規格確認。詳見 Wafer Traceability 詞彙頁。

EFEM 整合層級

EFEM（Equipment Front End Module）是 fab tool 前端 mini-environment、包含 Loadport（FOUP 對接）+ Robot（wafer 搬運）+ Aligner（notch 對位並讀 ID）。IS1741 通常安裝在 EFEM 內的 aligner 附近、每片 wafer 從 FOUP 拿出後第一時間讀取 ID〔SOURCE · SEMI E76 EFEM 標準 / SEMI E84 loadport 通訊〕。EFEM 整合的關鍵時序：

• FOUP door open 事件 → EFEM 開始 wafer 搬運
• Aligner notch/flat 完成 → IS1741 觸發讀 ID
• ID 讀取結果 → 透過設備商協定回傳 EFEM controller → GEM 上傳 host
• MES 驗證 wafer ID 對應 process job（SEMI E40）→ 允許或拒絕 wafer 進入 tool 主室

來源：SEMI International Standards Directory（store-us.semi.org）· Cognex In-Sight 1740 datasheet · 具體 fab 整合細節請與 VSK 工程師討論實際專案架構。

整合 Cognex In-Sight 1741 到 wafer sorter tool 的硬體考量：

• 尺寸：38 × 72 × 124 mm（高 × 寬 × 深）、可整合到大部分 wafer sorter tool 內部空間
• 重量：381 g、輕巧不增加 tool 負擔
• 安裝孔位：每側 4 個 M4 螺紋孔、垂直或水平安裝（可選反光鏡附件）
• 工作距離：5 mm ~ 80 mm 可調
• 電源：24 VDC ±10%、140-200 mA
• 觸發：光電隔離採集觸發輸入（適用 tool 端 PLC 觸發訊號）
• 網路：1× 10/100Base-T + 1× RS-232C

軟體整合層面：

• In-Sight Explorer Wafer ID 4.5.0+：Cognex 官方配置軟體、透過 Ethernet 連線讀碼器（詳見 In-Sight Explorer 設定指南）
• Job 檔案：單一 Job 可含最多 50 種讀取設定、應對 mixed batch wafers
• SEMI Checksum：內建、可選 SEMI 標準演算法驗證
• tool 端整合：wafer sorter tool 端透過 TEL / Accretech / EG protocol 傳送觸發訊號 + 接收讀取結果
• MES 系統整合：讀碼器先輸出 wafer ID，由設備控制端／上位系統配置 timestamp、tool／carrier 對應及傳送格式，再對接 MES。