本章各小節依序介紹本研究之動機、背景與目的，以及研究架構。
1.1 研究動機與背景
半導體可說是現今高科技產業的基礎，在全球電子、資訊、通訊、數 位消費性電子需求市場持續熱絡及能源環保議題發酵的助力下，目前熱門 的明星產業，如:太陽能、液晶顯示器(LCD;Liquid Crystal Display)、發光二 極體(LED;Light Emitting Diode)、動態隨機存取記憶體(DRAM; Dynamic Random Access Memory)、快閃記憶體(Flash Menmory)等，都呈現高度的成 長，而這些產業的發展皆脫離不了半導體技術之範疇。其中又以晶圓製造 為所有產業之根源，競爭亦最為激烈，而晶圓品質的好壞，也就成為晶圓 製造廠是否具有競爭力的關鍵因素，因此晶圓製造廠商都急欲提昇生產產 品的品質與產量，以滿足各戶需求。
由於晶圓基材的擴大與製程持續的微縮，加以電路設計的複雜化。許 多晶圓產品的異常，在考量裸晶產品的脆弱性下，無法直接透過單純電性 檢測方式完全篩檢，必需輔以外觀上電路之檢查以確認產品好壞。再者，
半導體產品需由完整晶圓製造及封裝測試製程產生，成本高且耗時，若能 於晶圓出貨前將異常產品篩檢分出，對於後續封裝測試成本的節省可說效 益極高，因此晶圓出貨除進行電性相關測試外，透過產品外觀上的檢查，
找出產品異常，亦有其必要性。
目前晶圓製造廠為追求產能的極大化與穩定的產品良率，除不斷精進 製程技術外，亦大量使用自動化技術，唯對於晶圓出貨外觀檢驗部分，雖 然目前業界已發展出全自動的目檢設備，確只能協助分辨產品差異，但差 異中何者為異常?又是哪種異常?由於是非數值化生產資訊，無法透過現有
製造系統自動判斷異常(或缺陷)屬性並加以紀錄，因此仍需要經過完整相 關訓練的技術員進行判斷，透過紙本生產流程表(run-card)紀錄檢驗資訊，
留下完整生產紀錄。然而由於大量使用人工作業方式，在無法細分作業項 目以建立標準作業程序的情況下，人工作業的方式成效不彰。在晶圓製造 廠積極追求效率與產能的同時，產品出貨檢驗作業往往成為最大的生產瓶 頸與人力成本所在。再者，由於產品異常紀錄為紙本或非標準化的簡易試 算表系統紀錄，工程師在審視目前產線狀況或進行產品分析作業時，無法 在短時間將所有的原始資料整理出有效可判讀的資訊，往往錯失問題解決 的時效性。
因此，若能對晶圓外觀檢驗作業進行合理的流程分析與檢驗項目細 分，進而將作業程序標準化及作業環境流線化，可大幅降低作業的複雜性 及提昇檢驗效率。同時透過資訊系統留下之紀錄，再結合現行生產資訊﹐
將可縮短出貨時間，提昇人員工程分析與產線回饋效率，更可於生產資料 的保存上獲得統一完整的保障，此應為各晶圓製造廠目前努力之方向。
1.2 研究目的
目前半導體業界的出貨檢驗作業，需要仰賴大量的人力進行，作業內 容基本上分為三大部分，分別為生產履歷的確認、實體產品的檢驗及檢驗 結果的紀錄。在無明確細分與定義檢驗作業項目及程序下，作業人員任意 選擇對其最方便的檢驗項目開始進行作業，使得每個人在作業程序上皆可 能不同，往往導致產品檢驗動線混亂，甚至有項目漏檢或重複檢驗的情況 發生，造成檢驗作業效率不彰。
不同的檢驗項目亦有其作業上的特性與問題，在實體產品檢驗部分，
是經由自動檢驗設備先行區分產品之差異，再透過人工的彈性判斷來決定 產品的好壞，工作內容單純，並無太多作業上可調整的空間。但在生產履
歷確認及檢驗結果紀錄的部分，由於現今產品製程複雜，加以品項眾多，
完全的人力作業，往往成為人員於產品判斷上的沉重負擔，導致作業耗時 且容易出錯，造成公司出貨困擾與客戶抱怨的有行與無形損失，若能善用 資訊系統將相關作業由電腦程式自動處理，應能有效降低作業時間並提昇 作業準確率，相對產能的提昇與人員的運用效率，亦更有彈性與空間。
因此，本研究之主要目的即是針對半導體廠之晶圓出貨檢驗作業，進 行合理的流程分析與檢驗項目的細分，進而標準化作業程序、流線化作業 環境，以降低作業複雜性及提昇檢驗效率。再依此建構出一套有完整檢驗 紀錄之電腦系統，人員作業需透過系統強制進行標準檢驗作業程序，並能 連接產品出貨系統及前製程之生產資訊系統，即本研究所發展之晶圓出貨 檢驗電腦作業系統，能完整地串聯產品的所有製造資訊。
由於現今產品製程複雜，加以品項眾多，檢驗作業的不同條件，造成 人工作業變得極為繁複，透過電腦作業系統的自動運算功能，可單純化線 上人員產品檢驗作業，在產品履歷部分只需透過條碼(Bar-code)即可由系統 經由與生產及出貨資訊庫的連接，自動確認正確性;在產品外觀異常部分 亦可由系統已定義之異常名稱選項，透過選單方式快速紀錄與標準化資料 格式，工程師亦可經由系統資料庫，快速分類搜尋有用資訊，迅速找出問 題並改善之。最終使得本研究所發展之資訊系統能完成跨系統整合與即時 呈現資訊，以動態的方式掌握製造流程各個環節，以提升產品管理的速度 與精準度，使工程人員能由「多維」的角度進行各種資訊的交叉分析並呈 現有意義的資訊，或針對特定項目進行 360 度資料下鑽(drill down)，隨時 檢視檢驗作業上的狀況，以掌握產品問題主導權，簡化傳統上相當複雜的 大型資料整合分析工作，以符合公司品質控管的需求，將檢驗作業流程與 相關工程分析所需耗費的時間成本降至最低，同時減少時效損失。
最終，期望透過本研究由作業面到系統面整體的改善，在降低檢驗人 員作業負擔的同時，亦大幅提升產品的檢驗品質，確實發揮晶圓檢驗的基
本功能，降低人員誤檢率，減少相關客訴事件的發生。
1.3 研究限制
本研究因下列主客觀因素影響，使得本研究有以下之限制:
本研究以半導體 DRAM 製造公司為例，選取的研究範圍僅限晶圓廠出貨 作業，故本研究成果無法直接應用於其他產業或產品。
1.4 研究架構
本論文共分為五章。第一章敘述研究背景、研究目的、研究限制與架 構等；第二章探討相關文獻，包括有半導體製造程序介紹、系統分析工具 介紹﹐其中包含查檢表、柏拉圖、特性要因圖、推移圖之介紹及系統程式 開發技術簡介；第三章為研究之步驟規劃，包括有作業流程分析與改善、
系統程式設計流程；第四章為實例驗證部份，以半導體晶圓廠之出貨檢驗 作業為例，以第三章的方法與架構，應用於作業流程分析與改善，並以系 統程式開發達到資訊分析與檢驗作業符合高效率、低成本之最終需求；第 五章則是本研究之結論，及未來研究方向。