1.1 研究背景
半 導 體 產 業 競 爭 日 益 激 烈 ， 尤 其 在 2008 年 爆 發 了 全 球 性 的 金 融 海 嘯 ， 更 使 得 企 業 生 存 割 喉 戰 白 熱 化 。 以 DRAM(動 態 存 取 記 憶 體 )產 業 為 例 ， 過 去 十 幾 年 來 幾 乎 是 以 每 三 年 一 次 景 氣 循 環 ， 2001 年 到 2003 年 連 續 三 年 虧 損 ， 2004 年 到 2006 年 轉 為 連 續 三 年 獲 利 ， 2007 年 到 2009 年 又 落 入 了 連 續 三 年 嚴 重 虧 損 ， 如 圖 1.1 所 示 ， 然 在 2010 年 因 全 球 景 氣 復 甦，帶 動 消 費 者 及 企 業 換 機 潮，以 及 智 慧 型 手 機 帶 動 行 動 記 憶 體 需 求 大 幅 成 長 下 產 業 動 力 強 勁，又 將 進 入 獲 利 循 環；在 這 需 要 大 量 產 出 以 搶 佔 市 佔 率 的 時 機 ， 卻 因 2008 年 的 金 融 海 嘯 各 家 DRAM 廠 商 大 幅 縮 減 支 出，且 短 時 間 內 轉 進 下 世 代 製 程 所 需 的 浸 潤 式 機 台 供 給 有 限，致 製 程 皆 未 能 及 時 轉 至 40 奈 米 以 下 增 加 產 出 ， 值 此 局 面 各 家 廠 商 惟 有 將 自 身 的 良 率 提 高 以 達 增 加 產 出 之 效，故 良 率 除 了 在 平 時 製 造 業 廠 商 能 力 指 標 佔 有 相 當 重 要 的 代 表 性，在 危 機 時 更 是 企 業 存 續 與 否 的 關 鍵，而 如 何 提 升 良 率 則 是 各 家 廠 商 提 高 競 爭 力 不 可 或 缺 的 重 要 議 題 。
圖 1.1 DRAM 各家廠商歷年盈虧列表(資料來源: DRAMeXchange)
1.2 研究動機
影 響 良 率 的 則 為 製 造 過 程 中 加 工 的 程 序 及 處 理 的 機 台，然 精 密 的 半 導 體 產 品 往 往 需 要 經 過 數 百 道 加 工 的 程 序，及 上 百 台 的 機 台 處 理，過 程 中 通 常 會 有 系 統 紀 錄 著 幾 乎 所 有 實 際 生 產 的 程 序 及 機 台 資 訊，但 龐 大 且 複 雜 的 資 訊，在 實 務 上 卻 有 可 能 讓 決 策 者 難 以 閱 覽，而 本 研 究 的 動 機 則 是 提 出 一 資 料 探 勘 手 法 應 用 在 分 析 製 程 資 料，找 出 根 本 造 成 良 率 不 佳 的 站 點 機 台 ， 以 系 統 化 的 方 式 提 供 決 策 者 輔 以 更 有 效 及 有 效 率 的 解 決 問 題 ， 以 提 升 良 率 。
1.3 研究目的
以 往 在 半 導 體 業 界 或 許 既 有 系 統 可 能 以 統 計 手 法 ， 例 如 迴 歸 分 析 ， 或 提 供 大 量 的 圖 表 給 工 程 師 人 工 判 讀 ， 然 而 這 樣 的 方 式 卻 不 夠 有 效 率 ， 本 研 究 企 圖 透 過 分 析 產 出 良 率 及 製 程 站 點 機 台 的 資 料，藉 其 產 出 良 率 與 其 製 程 機 台 歷 程 的 關 聯，及 站 點 機 台 間 的 關 聯，發 掘 有 效 且 是 使 用 者 感 興 趣 的 樣 式 (pattern)， 其 中 站 點 機 台 間 的 關 聯 ， 因 在 半 導 體 業 界 普 遍 機 台 組 合 有 其 生 產 計 劃 為 依 據 ， 故 機 台 間 的 關 聯 規 則 樣 式 發 掘 較 為 困 難 ， 然 本 研 究 認 為 發 掘 的 樣 式 雖 然 較 稀 少，卻 是 有 重 要 意 義 的 資 訊，因 而 提 出 不 只 是 在 缺 陷 產 品 中 萃 取 正 向 關 聯 規 則，更 在 正 常 產 品 中 萃 取 其 相 對 應 的 負 向 關 聯 規 則 ， 以 期 資 訊 的 完 整 性 。
本 研 究 提 出 的 程 序 大 致 分 為 四 個 階 段，資 料 前 置 處 理、產 生 候 選 值 階 段、萃 取 關 聯 規 則，及 可 能 根 本 問 題 機 台 排 名 列 表，在 資 料 前 置 處 理 階 段 將 所 有 產 出 良 率 以 使 用 者 訂 定 的 良 率 規 格 分 別 標 示 為 缺 陷 產 出 或 是 正 常 產 出，再 與 製 程 歷 史 紀 錄 表 彙 整 成 缺 陷 產 品 歷 程 紀 錄 表 及 正 常 產 品 歷 程 紀 錄 表 。
產 生 候 選 值 階 段 分 為 兩 步 驟 ， (1)篩 選 顯 著 站 點 、 (2)產 生 有 趣 的 候 選 值 。 首 先 以 Kruskal-Wallis 統 計 檢 定 法 篩 選 拒 絕 虛 無 假 設 H0:S 站 點 中
的 各 機 台 ， 良 率 表 現 皆 無 差 異 的 顯 著 站 點 ， 選 出 顯 著 的 前 50 名 作 為 初 步 的 候 選 站 點；接 著 再 以 支 持 度 最 小 門 檻 值 及 有 趣 度 最 小 門 檻 值 產 生 既 發 生 次 數 較 頻 繁 且 使 用 者 較 感 興 趣 的 候 選 值，此 處 的 有 趣 度 為 有 效 率 的 修 剪 策 略，使 機 台 間 發 生 的 關 聯 性 較 低 者 能 提 前 被 修 剪 剔 除，以 期 讓 後 續 的 關 聯 運 算 能 更 符 合 使 用 者 期 望 。
萃 取 關 聯 規 則 階 段，則 是 企 圖 透 過 良 率 與 製 程 站 點 機 台 的 關 聯 回 推 各 機 台 間 互 相 影 響 的 樣 式，找 出 間 接 影 響 良 率 的 機 台 組 合 關 聯，其 中 以 負 向 關 聯 規 則 輔 正 向 關 聯 規 則，因 為 一 般 在 思 考 問 題 時，較 常 以 正 向 的 思 維 尋 找 解 答，然 許 多 時 候，若 能 逆 向 思 考 反 而 會 有 不 同 於 平 常 的 更 佳 解 ， 例 如 ， 有 2 個 類 別 C1和 C2， 3 個 屬 性 值 X、 Y 和 Z， 在 支 持 度 -可 信 度 的 架 構 下 找 出 屬 性 值 與 類 別 的 正 向 關 聯 規 則，X C1，Y C1，X C2， Y C2， 若 有 一 新 資 料 列 同 時 擁 有 X 及 Y 的 屬 性 值 ， 則 此 資 料 列 較 不 確 切 會 被 分 類 為 C1 或 C2；但 若 同 時 考 慮 負 向 關 聯 規 則 時，如 X C1，Y
C1， ¬Z C1， X C2， Y C2， Z C2， 以 此 情 況 看 來 ， 這 筆 同 時 擁 有 X 及 Y 但 沒 有 Z 屬 性 值 的 新 資 料 列 就 會 被 歸 類 在 C1，足 以 見 負 向 關 聯 規 則 在 分 類 程 序 中 的 可 應 用 性 [16]， 所 以 本 研 究 在 此 階 段 提 出 整 合 Wu 等 於 2004 年 [25]提 出 正 向 及 負 向 關 聯 規 則 的 萃 取 流 程，應 用 於 DRAM 製 造 問 題 機 台 的 發 掘，過 程 不 只 在 缺 陷 產 品 資 料 中 萃 取 正 向 關 聯 規 則，更 在 正 常 產 品 資 料 中 萃 取 出 負 向 關 聯 規 則，藉 整 合 兩 者 以 期 達 到 更 整 體 全 面 性 的 分 析 。
最 後 在 可 能 根 本 問 題 排 名 列 表 階 段，透 過 三 種 計 算 方 式 比 較 各 有 趣 候 選 項 目 經 由 萃 取 關 聯 規 則 階 段 萃 取 出 的 各 機 台 間 關 聯 的 間 接 關 聯 可 信 度，得 排 序 積 分， 以 作 為 最 後 根 本 問 題 機 台 排 序 的 依 據，藉 排 序 列 表 找 出 可 能 為 根 本 問 題 的 機 台，提 供 決 策 者 及 時 找 出 問 題，以 便 有 效 率 的 切 中 要 點 ， 解 決 問 題 。
1.4 論文架構
本 論 文 參 考 相 關 歷 史 文 獻 所 提 出 的 方 法 與 架 構，提 出 一 個 更 有 效 率 及 有 效 的 半 導 體 製 程 根 本 問 題 分 析 方 法。本 研 究 分 為 五 個 章 節，其 架 構 如 圖 1.2 所 示 ， 說 明 如 下 ：
第 一 章 緒 論：主 要 是 說 明 研 究 背 景 及 動 機、研 究 目 的 及 論 文 架 構。
第 二 章 文 獻 探 討： 以 本 研 究 相 關 之 文 獻 知 識 作 為 探 討 之 主 題 ，其