第四章 ChipMaker 的知識管理案例
第三節 資料分析:系統指標與工程師負面評價的說明
一、績效良好的系統指標:知識內嵌於物件的本質
在 ChipMaker 案例裡,以系統主導的知識管理確實產生績效良好的系統指 標。個案一利用科技將個人異常排除的經驗編碼為標準化的「最佳實務」,並運 用最佳知識與實務管理系統( BKP)轉移最佳典範,且輔以獎金鼓勵設備與現場 工程師持續創造與分享知識。換言之,組織採用鼓勵工程師將維修的經驗編碼,
將工程師個人化的知識嵌入系統中成為知識物件(Knowledge Embedded in Object),藉助資訊系統的特徵作為知識轉移的載體,並以系統方式呈現工程師 的最佳典範,促進相同領域的工程師能有一致性的認知與行為,而組織管理知識 的核心價值活動便是處理知識物件。
本文深入探討績效良好的量化指標背後的原因發現,個案一採用科技將個人 異常排除的經驗編碼為標準化的「最佳實務」,精心規劃與運用(1)標準的知識
交換協定,
(2)資訊系統作為分享的平台,與(3)採以個人英雄主義的獎勵制度,藉此以系統引導工程師轉移知識的行為,然而系統所能管理的是知識物件,
將知識內嵌於物件後,持續再利用組織的知識物件以提升工程師的異常排除能 力。換言之,組織首先精心設計過標準的知識交換協定,由知識提供者遵循固定 的編碼格式,可以迅速將個人的知識簡化為系統化的知識物件,知識接收者也能 預期知識文件呈現的方式,這樣便可以大量減少雙方編碼與解讀知識文件的時 間。
其次,以資訊系統作為知識分享的平台,系統可以 24 小時提供跨越時空的 服務,知識接受者可以隨時隨地運用系統搜尋與瀏覽相關的知識,另外系統的知 識分類與資料探勘技術,也提供了使用者迅速且大量瀏覽知識的便利性。最後,
組織也採用個人英雄主義的獎勵制度,例如:知識提供者依知識貢獻可獲得平均 約 5000 元不等的獎金;此外,知識提供者也可運用關鍵字或超連結的功能,一
方面可增知識的重要性,另一方面也可以透過連結以增加知識的廣度與深度。
例如:在 BKP(知識庫)中的知識文件是可以透過一連串順序性的步驟來 說明(例如:標準作業程序,SOP–Standard Operation Procedure),以金錢獎勵工 程師奉獻個人的知識,再透過集中式的資訊系統(Central Information System)
為平台,讓分散於組織各單位的工程師可以迅速取得、再利用該知識。所以知識 的使用者只要依照文件的步驟,在無需考量在工作情境上的變化下,便能屢試不 爽地按圖索驥,自行解決工作上的問題。
從上面的資料分析得知,當前知識管理的模式是運用系統轉移組織內的「最 佳實務(Best Practice)」,將知識內嵌於物件,持續地再利用組織的知識物件以 提升企業的競爭力。個案一 ChipMaker 以系統所能管理與轉移的是「知識物件」, 將知識摘要與簡化後嵌入系統中,接著組織以獎勵制度引導知識工作者(工程師)
運用科技的創新功能,科技確實能有效管理與轉移「知識物件」並產生績效良好 的量化指標。
二、工程師負面的評價:情境知識的本質
我們已經了解到 ChipMaker 的知識管理導入小組已事先針對組織面所可能 遭遇的障礙做了因應的措施,因此外部障礙因素己降至最少。其次,再加上導入 小組所安排的知識轉化機制(如結構化的知識編碼、美國老師的教導與應用創新 的資訊系統),理應有明顯的成效,但為何工程師對這套 BKP 知識管理系統卻有 如此的負面評價呢?在此,我們將由訪談的資料重新建構工程師的工作實務,嘗 試找出知識轉移問題之癥結所在。以下本論文以訪談所收集的維修案例說明工程 師的工作實務是一種情境引導行動的維修過程。
(一)情境引導維修行動的實例
在此,讓我們進入另一位工程師的維修戰役中,探討以系統引導工程師轉移 知識的問題。Samuel 是一位維修 HDP-CVD(High Density Plasma –Chemical Vapor Deposition,高密度電漿化學氣相沉積機台)的工程師。化學氣相沉積是一 種同時在晶片上結合「沉積」與「蝕刻」作業於一體的製程技術,可以在較小線 寬下沉積出所需的薄膜,而在沉積及蝕刻的過程中,晶片同時會受到許多參數相 互的影響,這些參數包括氣體的流量、流速、內部溫度、氣體壓力及沉積速率等。
而沉積速率可能又受離子濃度與介電材料(如 SiO2、Si3N4、PSG、多晶矽、非 晶矽等,它們最主要的功能是做為導體連接的介電層及晶片的保護層)的干擾。
換言之,當沉積不同的介電材料時,沉積速率會因介電材料的特性而改變,也就 是必須進一步再微調氣體的流量、流速及機台內部的溫度與氣體的壓力。在這些 參數交互影響之下,最後才會導致所沉積薄膜的密度、厚度、均勻度、折光率、
抗裂能力、硬度與應力等。Samuel 談起他的心得:
「我摸 HDP-CVD 這種機台已經有三、四年了,雖然問題仍層出不窮,但歸納起 來只有一個雜質 particle 的問題﹔可是光尋找雜質的來源就讓我解不完。」
一次 Samuel 被派去支援台積電 12 吋的晶圓廠,製程中 HDP-CVD 機台必須 使矽晶片上沉積氟矽玻璃(FSG)薄膜。可是量產不久後在晶片週圍開始產生雜 質。Samuel 從清潔作業著手,開始探索雜質的來源。首先,他先打開 Chamber Lid
(機台內裝晶片的蓋子),用無塵布沾異丙酮擦試機台內部,以便去除機台上面 的雜質。他花了 6 至 7 個小時在清除雜質的程序,但 問題卻未能順利解決。此時,
一位資深的工程師 William 出面協助,他先由掃描儀列印出雜質在晶片上的分佈 狀況,發現雜質呈『半月型』的分佈(按﹕此乃資深工程師個人的感受),但 William 同時也思索什麼因素會造成『半月型』的雜質分佈。
在無任何展獲之下 Samuel 緊接著提高機台的運作溫度,接著灌入氣體(即 氟化氮,NF3)清潔機台內部,這些動作的目的在於測試雜質是否因為機台內部 不乾淨所致。可是清潔完後,量產時馬上又出現雜質,Samuel 無奈地表示,此 種狀況可能是機械故障。於是 Samuel 展開機械檢查,他先做「常溫測漏」讓機 台只做機械動作,目的在檢查是否因機台零件損耗,掉落在晶片上而轉變成為雜 質。儘管常溫測漏一切正常,但量產時馬上又出現雜質。Samuel 只好進行「高 溫測漏」將機台加溫至運作溫度(約 350-450℃),此時只通瓦斯氣體,但不打入 電漿,主要目的在檢查機台是否會因為溫度或是製程中的氣體所影響而導致異 常,但是在量產時雜質現象依然存在。Samuel 只好繼續檢查,再將機台加溫至 運作溫度、同時導入瓦斯氣並打入電漿,看看測試晶片的雜質是否能有改善。
Samuel 有些失望,因為雜質依然出現在晶片周圍。此時,他無意間發現在 機台內部的晶座(Susceptor)有點破損(晶座是一種含鋁金屬及氧成分的陶瓷零 件,其用途是將熱能傳給置於晶座上的晶片)。Samuel 此時喜出望外,認為己經 找到了雜質的來源。因此,他大膽地推斷晶片上的雜質是來自於晶座的損耗,於 是立即更換該零件(約值二百美元)。可是雜質問題卻在量產時依然存在,Samuel 只好再一次地打開機台,這次他決定進行雜質的成份分析。檢測結果發現雜質中 帶有鋁金屬反應,Samuel 更加深信故障是源自這個陶瓷零件(晶座)。他再一次 更換該陶瓷零件。可是 Samuel 又失望了,因為換了零件雜質問題還是沒解決。
至此,Chipmaker 與客戶(只 IC 製造)組成跨組織的專案團隊(AT-Project)。
因為 Chipmaker 只是提供與維護設備,主要從事製造生產的仍是像台積電、聯電 這樣的客戶,因此,許多機台實際運轉的資訊、知識與經驗依然存在客戶身上,
兩者必須以合作的方式共同解決問題。事實上我們也很難界定將問題歸咎於設備 商或是製造商。為了處理這個難題,Chipmaker 由專案會議中挑選出五位精通 CVD 模組的專家,客戶也派六位製程及設備工程師,共計 11 位工程師進行實地 的會勘與會議。
現場大夥身著白色無塵衣、或站或坐地在現場週遭一起專注檢視機台的運作 情況,一邊討論溫度、壓力及角度等參數的設定是否應該重新調製、又該如何調 整與修正呢?會勘完後,台積電與 ChipMaker 立即舉行技術會議,商討可能的解 決方案。會議中,討論的焦點轉移至前製程,懷疑是否由於前製程、或者原物料 供應商與 IC 設計的問題所致。
至此,問題似乎沒有縮小反而擴大,製程比對或設備比對是半導體產業經常 運用的解決方法,複雜的比對確實是一項大工程。Chipmaker 與客戶雙方都派遣 8 吋的工程師參與討論,他們仔細比對 Run(生產)相同的 IC 產品、相同的步 驟為何之前未發生這樣的問題,卻在 12 吋製程卻發生這樣的異常現象。當然這 也牽涉到是否因為採用新的材料、IC 設計(電路的實際佈局)是否變更等。而 這些專業領域的知識卻經常掌握在不同的供應商、IC 設計公司當中,這是 IC 製 造商與設備商所無法掌控的部分。
會議後,ChipMaker 負責提出 8 吋與 12 吋 PVD 機台的差異性比較分析,若 有未明瞭之處,Samuel 得事先詢問總公司機台改變的原因及極可能導致的影 響,並以簡報的方式向與會工程師報告。客戶端(IC 製造)則負責比對 8 吋與 12 吋 Run(生產)相同 IC 產品、最相似步驟的製程進行比對。也由於差異過多,
客戶端方面僅能先以現有問題的 CVD 模組與前一個製程作比對。氣體與原料的 供應商也派人至現場檢查並提出說明,畢竟材料是科學之母,供應商的觀點就是
客戶端方面僅能先以現有問題的 CVD 模組與前一個製程作比對。氣體與原料的 供應商也派人至現場檢查並提出說明,畢竟材料是科學之母,供應商的觀點就是