聯華電子(UMC)為世界一流的晶圓代工公司，在台灣半導體業扮演著重要 的角色，除身為台灣第一家晶圓製造服務公司外(1980 年 5 月成立)，也是台灣第 一家上市的半導體公司(1985 年 7 月股票上市)。聯電先進製程技術涵蓋電子工業 的每一應用領域，並率先採用嶄新的製程技術，如銅製程技術、90 奈米製程技 術、65 奈米製程技術、45 奈米製程、嵌入式記憶體、混合訊號及射頻元件製程 等，領先全球，並為第一個量產 12 吋晶圓之晶圓代工公司。聯電目前全球員工 約有 13,000 名，在台灣、日本、新加坡、歐洲及美國各地都設有行銷及客戶服 務中心，提供全球客戶 24 小時服務。
聯電之大事記如下：產出業界首批銅製程晶片(2000 年 3 月)、產出第一顆 0.13 微米製程 IC(2000 年 5 月)、產出第一顆 90 奈米製程 IC (2003 年 3 月)、90 奈米製程完全通過驗證並邁入量產(2004 年 5 月)、產出業界第一顆 65 奈米客戶 晶片(2005 年 6 月)、90 奈米晶圓出貨量逾 10 萬片(2005 年 8 月)、產出第一顆 45
12 吋晶圓相對於 8 吋晶圓的可使用面積超過兩倍以上，每片晶圓可使用率 較前期晶圓達到 2.5 倍(如圖 6-3 所示)。目前聯電擁有兩個領先製程且營運中的 12 吋晶圓製造廠，一座位於台南科學園區(Fab 12A)，於 1999 年 11 月正式建廠，
從 2002 年起即運用業界最先進的 0.13 微米及 90 奈米製程為客戶產品量產。另 一座則是本次參訪之 UMCi(位於新加坡白沙晶片園區)，幾乎是 Fab 12A 之複 製，從 2000 年 12 月開始籌建，2004 年 3 月邁入量產階段，在 2004 年 12 月改 名為 Fab 12i。這兩個 12 吋廠之特色在於運用業界最先進的製程為客戶量產產 品，並大量採用可增加產能的先進自動化設備。
圖 6-3 12 吋晶圓擁有較大的晶方使用面積，得以達效率最佳化 隨著晶片的尺寸不斷縮小與功能的大幅提昇，系統單晶片(SoC)設計的普及 性，為智慧型產品創造了一個全新的市場。然而，系統單晶片所帶來的新挑戰，
亦提高了設計公司欲及時滿足市場需求的難度。如圖 6-4 所示，聯電與客戶及工 作夥伴(包括設備，電子設計自動化工具，以及 IP 供應商等)在整個供應鏈上緊 密合作。此項合作為設計公司提供了豐富的資源，包括通過矽驗證的參考流程、
多樣的 IP 組合、免費的設計單元資料庫，以及低成本的原型。聯電同時也熟悉 系統架構知識，所以能為每一個晶片設計提供建議，以達成系統分割的最佳化。
將以上資源結合其先進的 65 奈米及以下製程技術、封裝測試資源，以及尖端的 12 吋晶圓製造能力，即成為全方位的客戶導向解決方案，可幫助客戶以最短的 時間成功產出產品。
系統架構知識 IP與設計規則 製程技術 世界級製造能力 測試與封裝資源
圖 6-4 聯電提供客戶導向解決方案
近十年來，聯電已從之前製程技術的落後，脫穎而出成為業界製程技術的領 導者。如圖 6-5 所示，從 1998 年起，聯電超越了 International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS)所設立的全球平均值，目前就新製程技術的研發來 說，已經與世界頂尖的半導體公司並駕齊驅。2003 年，聯電是第一個成功以 90 奈米製程技術生產客戶產品的純晶圓專工公司。而 2006 年，聯電也是純晶圓專 工業界第一個產出 65 奈米客戶晶片的公司。
圖 6-5 聯電製程技術能力與全球平均值比較圖
聯華電子簡報內容重點
由於聯電之研發主力在 Fab 12A 廠，因此聯電之簡報係由 Fab 12A 廠研發工 程師從台灣透過網路視訊即時對會場報告，內容說明聯電目前在以下四個主題 之技術能力(部份簡報內容如圖 6-6~圖 6-10)：
(1) PM 品質確保系統(PMQA, PM Quality Assurance System)：
說明有近一半機台嚴重異常與 PM 有關，聯電在 PM 品質確保系統中利用多 變數分析 MVA (Multi Variable Analysis)技術以防止 PM 相關之異常及定義那些 參數導致 PM 相關失效。
圖 6-6 聯電 PM Quality Assurance 簡報 (2) 真空腔體匹配系統(Chamber Matching System)：
說明聯電利用多變數分析 MVA (Multi Variable Analysis)之概念來解決 Chamber Matching Issue。
圖 6-7 聯電 Chamber Matching Issue 簡報
(3) 虛擬量測(Virtual Metrology)：
說明聯電利用 Partial Least Square (PLS) Function 來發展虛擬量測(Virtual Metrology) 技 術 ， 並 例 示 成 功 地 利 用 Inline Data 預 測 最 終 的 WAT(Wafer Acceptance Test)值，誤差可在正負 3%。
圖 6-8 聯電 Virtual Metrology 簡報(1)
圖 6-9 聯電 Virtual Metrology 簡報(2)
(4) 先進製程控制系統(Advanced APC system)：
以 CUCMPT 機台為例，說明聯電加入虛擬量測 Final WAT Feedback 之先進 APC 系統，可有效改進 WAT 的標準偏差(Standard Deviation)及 WAT CPK。
圖 6-10 聯電 Advanced APC system 簡報
國科會簡報內容重點：
國科會自動化學門在 2007 年所規劃之重點推動領域有三(詳見 2007 國科會自 動化學門研究發展規劃報告)：(1)智慧型機器人(Intelligent Robots)、(2)光機電系 統與檢測技術(Opto-Mechatronics Systems and Inspection Technology)與(3)智慧型 製造系統(Intelligent Manufacturing Systems)。本次簡報由自動化學門召集人鄭芳 田教授介紹智慧型製造系統中聯電比較有興趣之三個主題：機台工程系統 (Equipment Engineering System) 、 智 慧 型 預 測 保 養 (Intelligent Predictive Maintenance)及虛擬量測(Virtual Metrology)，分別說明國科會目前在這三個主題 之研究發展規劃與成果。其中聯電對虛擬量測技術深感興趣，因此簡報中特別 詳細介紹國科會自動化學門所規劃的虛擬量測概念與架構(如圖 6-11 與圖 6-12 所示)，以及相關之演算法流程、虛擬量測系統自動化層級與實際產業導入成果 範例等。
圖 6-11 國科會自動化學門所規劃的虛擬量測概念圖
圖 6-12 國科會自動化學門所規劃的雙階段虛擬量測架構
交流討論內容：
由於在虛擬量測方面，國科會自動化學門所規劃的架構與技術比較完整，且 居於領先地位，也已實際應用於半導體晶圓製造廠及 TFT-LCD 製造廠，因此聯 電對此方面之技術很有興趣。在交流討論中，雙方針對虛擬量測技術發展之現 況與趨勢交換意見，也有意願透過雙方合作方式，將國科會所規劃之自動化虛 擬量測系統導入應用於聯電 Fab 12i 晶圓製造廠。
工廠參觀所見：
交流討論後，該廠人員隨即安排所有參訪團成員，穿著無塵室服裝，進入 Fab 12i 晶圓製造工廠參訪。如圖 6-13 所示，聯電基於對製造效能、彈性及控制的嚴
系統及懸樑式的晶舟自動傳輸系統。晶圓皆經由自動化 FOUP 晶圓傳送盒來傳 送，每盒可容納 25 個晶圓。批次晶圓的運送採用自動化物料搬運系統中的 Interbay 運送法來進行，並利用軌道導引車(Rail Guided Vehicle)進行 Intrabay 之 晶圓運送。令人印象深刻地，Fab 12i 的自動化搬運系統特別強調設備對設備間 晶圓的直接運送，大幅免除了將製造中的晶圓送進與移出貯存器的時間，有效 地增加作業上的效率。相較於標準的 8 吋晶圓廠自動導引車(Automatic Guided Vehicle, AGV)系統，此新系統可增加 3 至 4 倍的效率，也大幅減少人力的需求。
圖 6-13 聯電自動化的 12 吋晶圓廠
七、參訪 Qimonda Dresden GmbH
本次參訪團行程規劃，除了安排學術機構之參訪活動外，也包含了產業界的 行程，其中在歐洲德國的產業界拜訪為「奇夢達公司」的德勒斯登(Dresden)12 吋晶圓廠(Qimonda Dresden GmbH )。抵達時受到當地公司高層主管歡迎，以下 便介紹其參訪行程：
奇夢達公司(Qimonda, Inc.)為全球主要的 DRAM 供應商，在 2007 年奇夢達 公司專注於半導體的設計、開發及銷售服務，並採用省電技術及設計，提供各
主要產品應用於個人電腦及工作站，另延伸市場於基礎建設、繪圖 功能、手機顯示及其他客戶端應用。
圖 7-2 奇夢達公司之延伸市場
主要產品特色介紹：
圖 7-3 512M XDR
512M XDR 目標市場為消費性產品應 用，達 3.2G H z 高速，based on 75 奈米 科技。
圖 7-4 GDDR5 standard
GDDR5 standard(與 AMD 合作)主要針對 繪圖卡(繪圖顯示科技?)應用，達 20GB/s 頻寬，based on 75 奈米科技。
圖 7-5 DDR3 Products
DDR3 Products- 以高效能著稱，而為引 領市場先驅，應用於工業伺服器，可節 能降低功率消耗及低耗電。
DRAM 近代及未來成長表
預計 2007 年至 2012 年尚有 50%的成長空間。
圖 7-6 DRAM 近代及未來成長表
新 DRAM 未來延展應用
未來預計可應用於 Entry Level Server、多功能印表機、手提電腦、
手機。致力於可節能及降低功率消耗。
圖 7-7 新 DRAM 未來延展應用
未來將搶攻非 PC 市場
圖 7-8 新 DRAM 未來將搶攻非 PC 市場
奇夢達德勒斯登廠：研究與發展和引領先驅的工廠(PilotFab)
德勒斯登廠座落位置概述
圖 7-9 德勒斯登廠位置概述
奇夢達德勒斯登廠的任務- 快速且成功的研發、躍昇、及轉換新科技。德勒 斯登廠對於奇夢達公司而言，扮演了攸關勝敗與否的重要角色。
奇夢達強調群聚連結的概念，可讓轉換新技能有最快之效率及有事半功倍的 結果。奇夢達以德勒斯登廠為核心進行研發，再移轉至加拿大瑞奇蒙、台灣 華邦、華亞科技做中介技研加工，爾後產線最尾端則由葡萄牙波圖、中國蘇 州及馬來西亞 Senai 廠做出貨前最後步驟。
整合 Pilot Fab 與 R&D 廠得使快速發展與技術躍進。
圖 7-10 Pilot Fab 與 R&D 廠整合示意圖
奇夢達德勒斯登廠的研發環境
德勒斯登廠是全歐洲最具規模的半導體研發中心，有超過 800 位優 秀的工程師在此作最新科技的研發。
圖 7-11 奇夢達德勒斯登廠的研發環境
德勒斯登廠的人力資源
超過 3000 名員工為在地人才，約總數 80%，而國際性人才則約 200 人左右。
員工教育水平分布，大學畢業約 44%、專職教育體系為 7%，而 49%
則為經驗豐富的技術人員。
人力資源配置中，研發科技人才約占 27%，生產部門則占 44%，技 術人員約 14%，而其餘行政及支援部門則有 15%。
圖 7-12 德勒斯登廠的人力資源百分比
德勒斯登廠從來自各國的團隊中取得研發創意靈感
超過 40 個國家以上的人才為奇夢達德勒斯登廠獻上自己的專業。
圖 7-13 德勒斯登廠各國的專業研究團隊
德勒斯登廠提供專業進修教育：晶片學院(chip academy)
20 間公司相互培訓及教育的成果，像一張具規模及系統的資訊網，
讓薩克遜有如美國矽谷般。
圖 7-14 德勒斯登廠提供專業進修教育：晶片學院
德勒斯登廠不斷地研發足以引領先鋒的半導體科技
在記憶體領域有最尖端的長期研發經驗，讓晶片尺寸可越見縮小，
但晶圓技術則從 8 吋躍昇至 12 吋
圖7-15 德勒斯登廠先進的半導體科技開發
介紹最新記憶體技術之里程碑
奇夢達與夥伴廠商爾必達(Elpida)在記憶體領域因發佈了單元面積僅 有 4F²（F 為設計規則）的 DRAM 而締造了最尖端的里程碑。
奇夢達與夥伴廠商爾必達(Elpida)在記憶體領域因發佈了單元面積僅 有 4F²（F 為設計規則）的 DRAM 而締造了最尖端的里程碑。