半導體產業管理需求探討

生產過程中一良好的控管，不分傳統產業或現今的半導體產業均離不開人員、設備、

物料與方法四大現場管理基本要項，使具授權的合格操作者，適時正確的把料件放入最 適可用設備，並套用到所應搭配的的製程方法與其參數，達到快速準時的最佳化生產。

而串起此四大管理基本要項的首要，即在快速且正確之資料收集與派工執行的即時回饋 與反應機制。歸本溯源則與自動資料識別與擷取系統(AIDC)息息相關。

3.2.1 半導體產業產品管理需求

IC 產品種類及規格繁多，且成品等級良率均與生產過程中之製程參數及生產狀況有 關，在 ISO90001-2000 條文中對產品鑑別與追溯亦以一章節規範。故對 IC 產品之識別與 資料擷取，自投入生產(Wafer Start)即需開始執行直到產品產出銷售到客戶端，所有資訊 都有其管理與追溯之連貫性，其間不容有混淆或中斷的疏漏，如圖 13 所示。

圖 １３ 半導體產業產品資訊與生產流程對應圖 資料來源：本研究整理

3.2.2 晶圓廠現場管理需求

晶圓製造為整體 IC 供應鏈中生產週期時間最長也是最複雜的環節。下列將就 200mm 晶圓生產過程為例，就較常見之現場管理需求探討過去作法與 RFID 之適用法方式。

1. 生產投入(晶圓開始，Wafer Start)：晶圓製程第一個步驟即為晶圓開始(Wafer Start)，

此步驟為空白晶圓(Prime Wafer)領料後，依生產計畫先在 MES 上建帳後，在晶圓投 入區(Wafer Start Area)將空白晶圓依 MES 資訊予以裝入晶圓承載容器(SMIF POD)並 貼附標籤以為識別。以月產能 30,000 片估，平均每日要投入至少 40 批。

z Smart Tag：於 MES 上完成產品資料後，作業員依生產投片指令備料(含 Prime Wafer、SMIF POD、Smart Tag、Label)後，將含 Smart Tag 之 SMIF POD 放在任一具安裝 Smart Tag 傳輸埠的設備平台上，進行資料寫入。

問題點(1)：Smart Tag 在操作時有貼近對準問題，需在平台上放正，方 可作業；若沒對準紅外線發射位置無法感應，安裝時若有未裝好或鬆 動也會影響讀取，需加做調整。

舉一參考實例，現場實際運作時常見作業員為此對準問題，在傳輸埠 墊紙片以調整位置協助對準。

問題點(2)：因需拿到具傳輸埠之平台作業，只能逐 Lot 進行，操作較 繁複，此操作平均一個要花 30 秒，且此一搬運也相當耗人力。另一種 作業方式為：在將 Smart Tag 安裝至 SMIF POD 前，以手持 Smart Tag 方式去對準紅外線發射位置，進行資料寫入，完成後再將 Smart Tag 鎖 上 SMIF POD。

問題點(3)：通常已完成後若需確認，需逐個按面板上的按鍵查詢，全 數確認過於耗時，往往被省略。

z RFID Tag：主要運作方式同 Smart Tag，但在操作時不需如 Smart Tag 之貼近對準，

只需在 Reader 附近 5~10cm 處進行。

優點(1)：因不需貼近對準，在處理時可就近在 Reader 旁操作較方便。

且可同時多人對一個 Reader 作業而不需限制放在平台上.

優點(2)：在完成後可手持 RFID Reader 進行多筆掃瞄進行清點確認，可 提升整體效率。若以 Smart Tag 操作方式估計每筆 3 秒，以此手提 RFID Reader 方式，約可在一秒內顯示，且也可設計稽核程式直接與系統比

對是否有錯誤。估計可提升此作業效率至少三倍以上。

2. 生產過程-尋找搬運：在生產過程中，作業員依 MES 之 GUI 畫面操作指示，找出待 生產之產品批，進行加工；若不在機台上或自動化物料搬運系統(Automated Material Handling System，AMHS)上，則作業員需在貨架或手推車上尋找。找到後，送到待 生產機台處，等待加工。

z Smart Tag：不在機台上或自動化物料搬運系統(Automated Material Handling

System，AMHS)上時，只能利用 SMIF POD 上的 label 進行目視尋找。

問題點(１)：此尋找動作在產品未依其當時所應在之製程區域放置時，

將不易尋找，往往因而造成作業員動輒 10 分鐘以上尋找的時間，這屬 不具生產的人力與時間浪費。若以一天一操作員工作時數 20 小時，發 生頻率 3 次估計，這狀況將浪費作業員約 2.5%之產能。

問題點(2)：產品在人工運送時，若發生送錯站或送錯區域，無法事前 阻擋或提醒，導致不需要的運送時間浪費。

z RFID Tag：透過 RFID 的無線感應設計應用提供掃瞄搜尋，與位置感應等。

優點(1)：無線感應協助定位搜尋，可以在貨架或推車上安裝 Reader，

成為智慧型貨架或智慧型推車，使其具感應位置所在或顯示位置之功 能，如圖 14 所示。當需求搜尋時可透過感應與回饋查知其所在位置或 區域，若定位設計越密集則查詢位置越精確，減少盲目尋找之浪費。

優點(2)：無線感應動線管制，在人工搬運之動線上設置感應門閘，當 產品批經過時感應其動線方向，若為不當移動或進入禁區時，予以警 示，如圖 15 所示。

優點(3)：無線感應取用管制，針對特定產品必須管制取用時，如產品 異常未經解除管制不得繼續生產流程，為避免誤取，利透過 RFID 感應 特性，可設計未解除管制產品，只要離開感應範圍即發出警示，提醒 取用者或管制負責人。

圖 １４ RFID 智慧型貨架與推車尋貨示意圖 資料來源：本研究整理

圖 １５ RFID 物流動線管制示意圖 資料來源：本研究整理