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Wafer Traceability（晶圓可追溯性）是半導體 fab 每片晶圓從投料到出廠全程紀錄的能力 · 基於 wafer ID（SEMI T7 DataMatrix + SEMI OCR）在 300+ 道製程中自動追蹤。

推薦讀取器 · Cognex IS1741 Wafer ID 應用 hub → 免費評估

一句話：Wafer Traceability 是半導體 fab 每片晶圓全程可追蹤的能力、基於每片晶圓獨一無二的 wafer ID（SEMI T7 DataMatrix + SEMI OCR）、在 300+ 道製程中自動追蹤、避免混料、加速良率追溯。業界最普遍讀取設備是 Cognex In-Sight 1741。

Wafer Traceability 是什麼？

Wafer Traceability（晶圓可追溯性）是指半導體 fab（wafer fabrication facility）內每片晶圓從投料到出廠全程可追蹤的能力。每片晶圓身上有獨一無二的 wafer ID、透過 wafer ID reader 讀取確認身分、將每道製程的資料（tool ID、timestamp、參數等）記錄到 MES（Manufacturing Execution System）系統。

核心價值：確保製程紀錄完整、避免混料錯誤、加速良率問題追溯定位。

資料來源：Cognex 官方 wafer traceability 應用頁（cognex.com/wafer-traceability）+ SEMI M1 矽晶圓標準。

為什麼半導體需要 Wafer Traceability？

半導體晶圓從入 fab 到 dice、經過 300+ 道製程（光罩、蝕刻、CMP、薄膜沉積、離子植入、Metal deposition 等）。每片晶圓價值高達數千至上萬美元、任何一片走錯 tool 或製程順序 = 整片報廢 + 良率追溯困難。

Wafer Traceability 提供 3 大關鍵價值：

  • 身分不可混淆：每片晶圓 SEMI T7 DataMatrix + SEMI OCR 字元、fab tool 讀取確認後才做下一道製程
  • 製程可追溯：每道製程記錄該 wafer ID + timestamp + tool ID、良率下降時快速定位問題製程
  • tool 利用率提升：自動化讀取 > 人工核對、tool idle time 降低、產能提升

Wafer ID 標識方式

半導體業標準 wafer ID 標識方式：

標識方式位置技術SEMI 標準
SEMI T7 DataMatrix晶圓背面雷射蝕刻、8×32 dot 陣列、Reed-Solomon 錯誤更正SEMI T7-0302
SEMI OCR 字元晶圓正面 flat / notch 附近雷射蝕刻 SEMI 半導體字型SEMI M12/M13/M1.15/T1-95

實務上兩者常同時使用做 fallback：主 SEMI T7 DataMatrix、退 SEMI OCR。提升整體讀取穩定性。

Front-end vs Back-end 追溯

階段應用追溯基於推薦讀取器
Front-end（前段）wafer fabrication（光罩 / 蝕刻 / CMP / 薄膜沉積等 300+ 道製程）wafer ID (SEMI T7 + SEMI OCR)Cognex IS1741
Back-end（後段）packaging / testing / dice / wire bondingIC 載板 DataMatrix / carrier ring OCRCognex DataMan 475V + IS1741

Cognex 讀取方案

Cognex 在半導體 wafer traceability 領域提供完整方案：

  • Cognex In-Sight 1741：業界最普遍 wafer ID reader、SEMI T7 + SEMI OCR 雙備援
  • Cognex In-Sight 1742：IR 880nm 專用、超薄氧化物 / 氮化物 / 聚醯亞胺塗層晶圓
  • Cognex DataMan 475V：Back-end IC 載板 DataMatrix ISO 15415 驗證
  • 12 光源模式：明視場 + 暗視場、應對 CMP 磨損、藍寶石基板、超薄塗層
  • 6 種通訊協定原廠支援：TEL / Accretech / EG / LKx5 + In-Sight native

SEMI E90 Substrate Tracking 標準

SEMI E90（Specification for Substrate Tracking）是 SEMI 制定的 Fab 內基板（substrate）追溯資料模型標準，定義 wafer / reticle / carrier 在 fab 中被 tracked 時、tool 之間應交換哪些資訊、以怎樣的資料結構呈現〔SOURCE · SEMI International Standards Directory · E90 Standard for Substrate Tracking〕。

E90 通常與其他 SEMI 通訊標準一起實作、才能組成完整的 fab traceability 資料流：

SEMI 標準 在 traceability 中的角色
SEMI E90Substrate tracking 資料模型（wafer / reticle 追溯的資料結構定義）
SEMI E30 GEMGeneric Equipment Model — tool ↔ MES/host 通訊語意標準
SEMI E37 HSMSHigh-Speed Message Services — GEM 的傳輸層（TCP/IP based）
SEMI E87Carrier Management — FOUP / carrier 生命週期管理
SEMI E40Process Job — 製程 job 定義（哪片 wafer 走哪道製程）

對 wafer reader 而言、E90 資料模型的關鍵欄位是 substrate ID（wafer ID 讀取結果）、timestamp、tool ID、carrier ID—— 這 4 個欄位是 fab traceability 資料庫的 primary key〔SOURCE · SEMI E90 標準本文〕。Cognex In-Sight 1740 系列讀碼器的通訊協定（LKx5 / TEL / Accretech/TSK / Electroglas）通常經由 EFEM 或 tool 主控 PC 上傳至 GEM host、再寫入符合 E90 資料模型的 MES 資料庫。

來源：SEMI International Standards Directory（store-us.semi.org）· SEMI E90 完整規範需向 SEMI 購買、實作細節請洽 fab MES 供應商或 VSK 工程師討論整合方式。

MES 系統整合

Wafer Traceability 需要跟 MES（Manufacturing Execution System）系統整合：

  • wafer ID + timestamp + tool ID + 製程參數 傳到 MES 紀錄
  • Cognex In-Sight 1741 支援 Ethernet TCP/IP 網路通訊、可與 MES 系統直接整合
  • 半導體 tool 端（TEL / Accretech / EG）發送觸發訊號、讀取結果傳回 tool + MES
  • MES 系統紀錄每片晶圓全程軌跡、supporting 良率追溯 / 稽核 / 客戶要求

詳見 Wafer Sorter Cognex 整合技術指南。

Wafer Traceability 常見問題 Q&A

Q1：Wafer Traceability 是什麼？

Wafer Traceability（晶圓可追溯性）是半導體 fab 每片晶圓從投料到出廠全程可追蹤的能力、基於每片晶圓上獨一無二的 wafer ID（SEMI T7 DataMatrix + SEMI OCR 字元）在 300+ 道製程中自動追蹤、確保製程紀錄、避免混料、加速良率追溯。

Q2：為什麼半導體需要 Wafer Traceability？

每片晶圓價值高達數千至上萬美元、在 fab 內經過 300+ 道製程。若某片晶圓走錯 tool 或製程順序 = 整片報廢 + 良率追溯困難。Wafer Traceability 提供身分不可混淆、製程可追溯、tool 利用率提升 3 大關鍵價值。詳見 為什麼需要。

Q3：Wafer ID 標識方式有哪些？

半導體業標準：(1) SEMI T7 DataMatrix 條碼（晶圓背面雷射蝕刻、8×32 dot、Reed-Solomon 錯誤更正）；(2) SEMI OCR 字元（晶圓正面 flat/notch 附近雷射蝕刻、SEMI 半導體字型）。實務上兩者常同時使用做 fallback。詳見 標識方式表。

Q4：Front-end vs Back-end wafer traceability 有什麼不同？

Front-end（前段）：晶圓在 fab 內製程階段、包含光罩 / 蝕刻 / CMP 等、追溯基於晶圓 ID。Back-end（後段）：晶圓切成 die、進入 packaging / testing 階段、追溯基於 IC 載板 / carrier ring 等新標識。詳見 Front-end vs Back-end 對照。

Q5：Cognex 如何協助 Wafer Traceability？

Cognex In-Sight 1740 系列（IS1740 / IS1741 / IS1742）是業界最普遍的 wafer ID reader、支援 SEMI T7 DataMatrix + SEMI OCR 雙備援讀取、12 光源模式應對 CMP 磨損等挑戰、原廠支援 TEL / Accretech / EG / LKx5 半導體 tool 通訊協定、達成完整 wafer traceability。

Q6：Wafer Traceability 需要跟 MES 系統整合嗎？

是。Wafer traceability 需要 wafer ID 資料 + timestamp + tool ID 傳到 MES（Manufacturing Execution System）系統紀錄、實現完整追溯。Cognex In-Sight 1741 支援 Ethernet TCP/IP 網路通訊、可與 MES 系統整合、實現晶圓製程全程可追溯。詳見 Wafer Sorter Cognex 整合技術指南。

Q7：VSK 可以協助 Wafer Traceability 導入嗎？

VSK 是 Cognex Partner System Integrator (PSI) 認證代理、提供 Cognex In-Sight 1740 系列（IS1741 主力、IS1742 IR 光專用）完整選型 + 整合服務。可與 VSK 工程師討論具體 fab 環境、wafer marking 條件、MES 整合需求。聯絡 VSK 工程師 →

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