為什麼半導體必須做 Wafer Identification？
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 Identification 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
4 大 Wafer Identification 應用場景
Wafer OCR + SEMI T7 讀取
晶圓進入 fab tool（Prober / Etcher / CMP / Coater 等）時、讀取 wafer ID 確認身分。SEMI T7 DataMatrix 為主、SEMI OCR 字元為 fallback。
推薦：Cognex IS1741 · T7 + OCR 雙備援讀取、顯著提升整體讀取率
IC 載板 DataMatrix 追溯
封測階段 (packaging) 每片 IC 載板 DataMatrix 追溯、Grade A ISO 15415 驗證。Tier-1 IDM 客戶必要求。
推薦：Cognex DataMan 475V · ISO 15415 Grade A 85%+ 驗證
Wafer Carrier Ring OCR
切割後 dice 放在 carrier ring（晶圓載環）上、每個 ring 上 OCR 字元識別、供 wire bonding 追溯。ring（載環）常因重複清洗磨損、字元對比降低、Cognex AI OCR 可讀取磨損字元。
推薦：Cognex IS1741 · 或 深度學習 D900 (AI OCR)
Wafer Sorter Cognex 整合
Wafer Sorter (Kawasaki / Brooks / RECIF 等) 需要 Cognex In-Sight 1740 系列作為 wafer ID reader、原廠支援 Tokyo Electron / Accretech / Electroglas 通訊協定。
Cognex In-Sight 1740 系列型號選型
| 項目 | IS1740 | IS1741 (主力) | IS1742 |
|---|---|---|---|
| 感測器 | 1/3" CMOS | 1/3" CCD | 1/3" CCD |
| 解析度 | 752 × 480 | 1024 × 768 | 1024 × 768 |
| LED 光源 | Red 633 nm | Red 622 nm | IR 880 nm (紅外光) |
| SEMI T7 支援 | ✗ 基本 OCR | ✓ 完整支援 | ✗ (T1-95 BC412) |
| 主要應用 | 基本 OCR + 代碼 | T7 DataMatrix + OCR 主力 | 超薄氧化物 / 氮化物 / 聚醯亞胺塗層晶圓 (IR 穿透) |
| 推薦 | 預算入門 | 半導體業界主流 | 特殊塗層晶圓專案 |
來源：Cognex In-Sight 1740 Series 中文 datasheet（Lit. No. ISDS-1006-02-2025）
SEMI T7 CODE + Wafer OCR 讀取原理
Cognex In-Sight 1740 系列採用 T7 DataMatrix + SEMI OCR 雙備援讀取策略：
- 優先讀取 T7 DataMatrix：晶圓背面 8×32 dot 陣列、Reed-Solomon 錯誤更正、即使 CMP 拋光後部分退化仍可還原
- fallback 到 SEMI OCR：若 T7 因製程嚴重退化無法讀取、系統自動退到晶圓正面 SEMI OCR 字元讀取（雷射蝕刻 / 噴墨字元）
- 結果：T7 + OCR 雙備援讀取可顯著提升整體讀取率、實際數值依 wafer 表面材質、marking 品質、fab 環境而異
12 種內建光源模式應對半導體業各種 marking 挑戰：明視場照明 (bright field) + 暗視場照明 (dark field) + 專用外部暗視場照明埠、可應對超柔軟標識、超薄塗層、藍寶石基板等。詳見 SEMI T7 CODE 詞彙定義。
半導體無塵室 + ESD 相容性
Cognex In-Sight 1740 系列符合以下半導體場域規範：
- SEMI S2-0709：半導體場域安全性規範（datasheet 明確列出）
- CE / UL / CUL / RoHS / FCC：國際安全性認證
- EN 62471:2008：光源安全（1 類 LED 產品、對眼睛安全）
- 工作溫度：0-45°C、儲存 -10 至 65°C
實際無塵室 Class 相容 (Class 1000 / 100 / 10) 與 ESD 防護等級細節、依 fab 具體要求評估。可與 VSK 工程師討論具體場域規範。
半導體設備通訊協定完整相容性表
| 協定 | 應用設備 | IS1740 系列支援 |
|---|---|---|
| Cognex In-Sight (native) | Cognex 生態圈 | ✓ 原生 |
| Cognex In-Sight 本機模式 | 獨立操作 | ✓ 原生 |
| LKx5 相容 | Cognex 舊機 IS1720 / 1721 | ✓ 平滑升級 |
| Tokyo Electron (TEL) | TEL 蝕刻 / 沉積設備 | ✓ 原廠支援 |
| Accretech / TSK | Accretech wafer prober | ✓ 原廠支援 |
| Electroglas (EG) | Electroglas wafer prober | ✓ 原廠支援 |
| TCP/IP + DHCP | 通用網路 | ✓ (10/100Base-T) |
| RS-232C 串列 | Legacy tool | ✓ (1200 ~ 115200 波特) |
來源：Cognex In-Sight 1740 Series 中文 datasheet（Lit. No. ISDS-1006-02-2025）通訊協定章節
常見問題 FAQ
Q1：什麼是半導體 Wafer Identification？
Wafer Identification 是每片晶圓身上一個獨一無二的 ID（通常是 SEMI T7 標準的 DataMatrix + SEMI OCR 字元）、讓晶圓在 300+ 道製程中自動追蹤、避免混淆、達成 100% wafer traceability（晶圓可追溯性）。Cognex In-Sight 1740 系列是業界最普遍的 wafer ID reader。
Q2：Wafer Identification 有哪些應用場景？
4 大應用：(1) Front-end 前段 wafer OCR + SEMI T7 讀取（晶圓進入 fab tool 時身分驗證）；(2) Back-end 後段 IC 載板 DataMatrix 追溯（封測階段包裝條碼）；(3) Wafer Carrier Ring OCR（切割後 carrier ring 識別、wire bonding 追溯）；(4) Wafer Sorter Cognex 整合（配合 Kawasaki / Brooks 等 sorter 設備）。
Q3：SEMI T7 CODE 是什麼？
SEMI T7-0302 標準是雙面研磨矽晶圓背面雷射蝕刻的 2D DataMatrix 條碼、8 rows × 32 columns dot 陣列、內建 Reed-Solomon 錯誤更正、適用 300mm 與 450mm 晶圓。業界俗稱 T7 CODE。詳見 T7 CODE 詞彙頁。
Q4：Cognex In-Sight 1740 系列哪個型號適合我？
IS1740（752×480 CMOS + Red LED 633nm）入門款、適合基本 OCR + 代碼讀取；IS1741（1024×768 CCD + Red LED 622nm）主力款、業界最常用、支援 SEMI T7 + wafer OCR + BC412/IBM412 全種類；IS1742（1024×768 CCD + IR LED 880nm）專案款、適用超薄氧化物 / 氮化物 / 聚醯亞胺塗層晶圓（IR 光穿透塗層）。詳見 1740 系列產品頁。
Q5：半導體無塵室 (Class 1000 / 100 / ESD) 相容嗎？
Cognex In-Sight 1740 系列符合 SEMI S2-0709 半導體場域安全性規範、通過 CE / UL / CUL / RoHS / FCC / EN 62471:2008 認證。實際 ESD 防護與無塵室 Class 相容細節、可與 VSK 工程師討論具體 fab 環境要求。
Q6：Cognex 1740 系列支援哪些半導體設備通訊協定？
原廠支援 4 大半導體設備通訊協定：Tokyo Electron (TEL)、Accretech/TSK、Electroglas (EG)、Cognex LKx5 相容。網路 1×10/100Base-T (TCP/IP + DHCP) + RS-232C 串列。舊機 In-Sight 1720 / 1721 系列可平滑升級至 1740 系列。詳見 1720 升級 1740 遷移指南。
Q7：VSK 有 wafer identification 導入案例可以參考嗎？
VSK 是 Cognex Partner System Integrator (PSI) 認證代理、提供 Cognex In-Sight 1740 系列完整銷售 + 整合服務。可參考 半導體 晶圓雷射印字 AI OCR 案例 或與 VSK 工程師討論具體 wafer marking 特性、fab tool 通訊需求。
相關資源
需要 Wafer Identification 解決方案？
VSK 是 Cognex 官方 PSI 認證代理、提供 In-Sight 1740 系列（IS1741 主力）完整選型 + 整合服務。可與 VSK 工程師討論具體 wafer marking 特性、fab tool 通訊協定整合。