1.1 研究背景與動機
目前在台灣電子業已成為影響整體經濟的重大產業，其中又以半導體業為 首，資金與技術最為密集。為了降低成本及增大其經濟效益，製程的演進和擴大 晶圓尺寸是必須的。晶圓尺寸增大自 1960 年至今已經歷了二吋、三吋、四吋、
五吋、六吋、八吋、十二吋共七個世代，這導致晶圓片上的晶粒數上升且每顆晶 粒的製造成本大幅下降，但對於設備成本來說成本提高更多，十二吋廠資本為八 吋廠的 1.5 倍左右[17]。基於十二吋晶圓加上載具的重量已超過人力搬運所能負 荷的安全性考量，利用自動化設備將晶舟由機台搬運至機台，不需人力搬運的自 動化物料搬運系統（automated material handling system, AMHS）系統因應而生。
AMHS 的主要構成要件有四種，inter-bay 搬運系統主要負責加工中心間
（bay-to-bay）的搬運任務，intra-bay 搬運系統負責加工中心內（within bay）的 搬運需求，機台扮演執行加工的任務，而倉儲（stocker）為儲存在製品或提供 inter-bay 與 intra-bay 系統搬運轉換的機制。主要類型有三，分離式（segregate）、 半連接式（partial connect）和連接式（connect），主要分別在於 inter-bay 和 intra-bay 兩種搬運系統的連接方式。分離式為兩種搬運系統不互相連接，運輸上需藉由倉 儲轉運。半連接式中兩搬運系統亦不互相連接，各加工中心的 intra-bay 軌道可 能有互通，搬運時不一定需要轉運的機制亦可直接運到目的地。連接式為兩種搬 運系統互相連接，搬運上更加方便。如圖 1.1~1.3。
圖 1.1 分離式搬運系統 圖 1.2 半連接式搬運系統
圖 1.3 連接式搬運系統
通常晶圓片是採取批量的搬運方式，一般而言，一個批量有二十五片晶圓，
一個批量稱為晶舟，由於晶圓尺寸上升導致晶舟重量由八吋的 3.5 公斤膨脹到 8.5 公斤，因此 AMHS 的重要性日漸升高。主要原因在於半導體產業製程複雜且生 產過程長，造就搬運頻繁，晶圓重量上升造成人工搬運困難。導入 AMHS 能有 效掌握晶圓狀態和減少人為因素對於整體績效的影響[12]。
晶舟在機台間搬運頻繁，擔任介面的 AMHS 在搬運時可能會發生「塞車」
的現象，繼而造成晶舟無法及時送達加工中心，機台閒置和產出降低的問題隨之 而來。為了避免機台閒置，原本排定在此機台加工的晶舟因為無法及時到達而被 捨棄，繼而選取能在此機台加工且距離最近的晶圓批來進行加工，但對於產出並 無太大幫助。所以如何適時把「正確的東西」放到「正確的地方」是 AMHS 面 臨的一大問題。
過去針對於 AMHS 的研究上主要在廠房配置和車輛管理。目的都在於提升 搬運的效率。但是在評估如何加軌道來提升效率上探討的不多，但這是現場目前 最需要得知的訊息，決策者希望能針對此與其他變動做快速的反應，能提供完整 資訊的電腦化系統相對的重要。
過去模擬系統應用於晶圓廠的研究分為下列三種：
投料與派工：此種研究只考量機台而不考慮搬運行為。
自動化物料搬運系統：此種研究只考量搬運而不考量機台行為。
同時考慮兩者：通常會受限於工具的限制而無法進行各種研究，例如此 類型的模擬系統有模擬時間過長的問題，約為第一種的十倍長。
1.2 研究目的
有鑑於此，本研究對於評估運輸系統績效產生兩大想法暨求提升整體效率，
首先針對於評估不同設施規劃（layout）能彈性更改模型的模擬系統，此系統包 含了機台和搬運行為，過去在評估設施規劃上必須人工修改模擬系統，這是相當 費時，且不懂模擬的人根本無法使用。本研究擬針對此方面利用 AutoCAD 來做 修正，提供簡單化的功能。第二部分針對於同時考量機台與搬運行為的模擬系 統，因為複雜度高導致模擬時間過長的問題提供新的構想，希望發展一個快速且 有效評估 12 吋廠績效的系統。產出量和週期時間為評估晶圓廠最重要的指標，
在不影響重點指標下針對於系統進行「簡化」是加快模擬速度的關鍵。
1.3 論文章節安排
在論文章節安排上如下，第二章為晶圓廠模擬模型與 AMHS 文獻回顧。第 三章與第四章分述彈性化與效率化的建構邏輯與方法，第五章與第六章是模擬驗 實驗，第七章是結論與建議。