製程規格能力與垂直鎖定機台之文獻探討

由於機台間負荷不均，在製品無法順暢流動，導致某特定層級堆積大量在 製品，而其它層並無在製品可生產。一旦瓶頸機台為消化某特定在製品而大量 加工，將對後續非瓶頸機台造成瞬間負荷，形成暫時瓶頸，導致在製品堆積於 非瓶頸機台前，甚至影響在製品再回流速度，易使瓶頸機台飢餓而影響產出。

由上述得知，於垂直鎖定機台限制下，最重要挑戰為提升產品產出率及達 交率，黃光區為回流製程中之重要工作站，產品良率通常決定於此。若未做好 機台指派，將對於系統績效指標造成莫大負面影響。因此，如何合理指派工件 於機台，使物流平順化、瓶頸機台利用率最大化且非瓶頸機台也能有效發揮產 能，達到整體最大產出為值得研究之課題。

2.4.2. 製程規格能力與垂直鎖定機台之文獻探討

由於製程規格能力與垂直鎖定機台息息相關，故將兩種文獻共同探討。

Toktay and Uzsoy【44】考量機台之可用產能、設置時間、機台加工能力 限制，規劃極大化產出、最小化生產變異之短期生產規劃，並將該問題轉換為 網路流量問題(network flow problem)，以進行現場各班次之微影工作站產能分 配。文中之各機台視為等效機台，亦即每一作業之加工時間並非因機台不同而 有所差異。

Chung and Huang【17】認為傳統產能需求規劃乃以工作中心為運算單元，

對於強調機台製程規格能力之晶圓半導體廠，易造成估算誤差進而影響後續之 細部排程。故提出考量製程規格能力之負荷分配演算法(capacity-oriented loading allocation, COLA)，依據負荷平準化原則，將晶圓批指派至具有執行該 製程規格之機台上進行加工，以避免因製程規格之限制造成負荷分配不均，使 部份作業延誤加工之情形。COLA演算法主要分為兩階段，第一階段為考量各 機台預期之總體負荷水準與可用產能水準比例，作為負荷分配之基準求得起始 解。而第二階段將第一階段所求之起始解，利用遞迴求算方式，使執行相同製 程規格能力機台之負荷率趨於一致。

Akcalt et al.【3】利用模擬系統對微影作業之製程特性與生產週期時間之 關係進行研究。將測試運作頻率(test run frequency)、檢驗時間(duration of inspection)與垂直鎖定機台策略(machine dedication policy)做為實驗因子。其中 垂直鎖定機台策略分為鎖定機台指派策略(dedicated assignment policy)，亦即將 所有作業視為關鍵作業，同一晶圓批須於相同之微影機台上加工；另一策略為 彈性指派策略(flexible assignment policy)，亦即將作業視為非關鍵層作業，故 同一晶圓批可於不同微影機台進行加工。

此種垂直鎖定機台策略，與實務界將作業區分為關鍵層與非關鍵層之作業 並不相同。其實驗結果顯示鎖定機台指派策略對於生產週期時間具有非常顯著 之影響，而彈性指派策略則有助於降低生產週期時間。

黃氏【66】考量垂直鎖定機台之條件，應用Chung and Huang之COLA演算 法【17】，求得各機台之製程規格負荷量，依其負荷量進行工單之機台指派； 換率及高重工率。以雙界法(two boundary, TB)為基礎，發展區間負荷(region loading, RL)與總負荷(total loading, TL)，並訂定區間負荷上限(region bound, RB) 與總負荷上限(total bound, TB)。其中，區間負荷為已加工第一層關鍵層級而尚 未加工第二層關鍵層級之在製品對機台之產能負荷(式2- 12)；總負荷為系統每

已 知 下 ， 於 細 部 產 能 規 劃 階 段 採 用 (capacity allocation problem for photolithography area, CAPPA)之混整數規劃模式，以追求各機台間產能利用率 平準化。並針對混整數規劃所需求解時間較長之缺點，將CAPPA問題轉換為 限制滿足問題(constraint satisfaction problem, CSP)，並提出負荷不平衡上限值 之設定值，以避免CSP應用於求解CAPPA問題時，需多次運算及設定目標限制 式，並期望夠透過CPS之優點縮短求解時間。實驗結果證實，CAPPA問題轉換 成CPS，可提高求解效率，並於可接受時間內得一品質良好之解。

綜觀上述將彙整其特性如表2- 5

(Line Balance)

派工法則：