SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)指的是國際半導 體設備材料產業協會,SEMI E10 是SEMI最初發表於1986年主要用來定義及測 量半導體設備的可靠度(Reliability),可用率(Availability)和可維護性
(Maintainability)( RAM )的文件。,
在上一節所討論的OEE,是半導體廠商衡量設備績效及生產力的綜合指 標,此內容是依據SEMI E10內所定義的標準來發展,SEMI 並於1990年、1992 年及1996年修定其內容,是目前半導體產業製程設備的規範。其中對於半導體設 備的使用狀態有詳細的規範,並依運作情況定義以下六種狀態:
1. 無法排程狀態(Non-Scheduled State)
2. 非計畫停機狀態 (Unscheduled Downtime State) 3. 計畫停機狀態(Scheduled Downtime State)
4. 工程狀態(Engineering State) 5. 待機狀態(Standby State) 6. 生產狀態(Productive State)
依不同設備狀態的時間組合,又可以分為:
1. 製造時間(Manufacturing Time) 2. 設備可運作時間(Equipment Uptime) 3. 設備停機時間 (Equipment Downtime) 4. 作業時間 (Operations Time)
5. 總時間(Total Time)
圖2-7 半導體設備狀態 資料來源:SEMI E10,2004
2.4.1 生產狀態
生產設備在生產時間(Productive Time)內執行其預期的功能。包含一般性生 產 (包含負載和卸載)、重工、與生產同時執行之工程活動(包含批次及新產品應 用)。
2.4.2 待機狀態
機台設備已經處在可以執行其功能的狀態,各種化學原料和工具也已備 妥,只是尚未在運轉上的狀態。
• 沒有操作員(包括休息,午餐和會議)
• 沒有支援設備(包括缺乏可用的支援設備,如對準工具)
• 沒有輔助工具(例如沒有晶圓盒、光罩盒、針測卡)
• 沒有外部指令輸入自動化系統(即主機的指令)
2.4.3 工程狀態
即使設備和生產過程沒有問題,有時候仍必須進行工程上的試驗,以確認 往後作業上的無誤。
• 製程工程(例如製程的驗証)
• 設備工程(例如機台設備的評估)
• 軟體工程(例如軟體測試)
2.4.4 預定停機狀態
在預定排程時間中,有一段時間是預先排定之停機狀態,此期間設備無法 正常執行其基本功能。包含維修延遲、生產測試、預防保養、更換消耗品/化學 品、機台整備(set-up)、廠務設施相關…等。
2.4.5 無法排程狀態
機台未排入生產排程的情況。例如不必工作的班次、停工、假日等。
2.4.6 非計畫停機狀態
設備因非排定之突發狀況停機(業界稱當機),而無法正常執行其功能。包含 因維護延遲、修機、化學消耗品更換…等,茲分類如下。
1. 維護延遲
設備因為在等待使用者或供應商的人員或是零件(包括消耗品/化學 品)而延遲維修的工程,而造成設備不能運作其預定的功能。
2. 維修活動
• 問題診斷(Diagnosis):查明設備問題來源的程序。
• 維修活動(Corrective Action):解決設備故障及回覆設備設定條件的維 修程序(包括重新設定、重新啟動及恢復以前的軟體設定…等)
• 測試運行(Verification Run):設備復機後,測試製程是否達到預定的 標準及規格。
3. 更換消耗品/化學品
因為等待更換消耗品/化學品的停機時間。
4. 規格外的輸入
因為輸入或是置入非規格內的指令或是工具而使得設備不能執行其預 定的功能,這些輸入包括:
• 輔助工具(例如,扭曲的卡帶或晶圓盒,壞掉的探針卡或光罩)
• 單位(例如,製程中的問題,變型的晶圓及被污染的晶圓…等)
• 測試數據(例如,計量工具列的校準,誤讀圖表,錯誤的數據資 料判讀…等)
• 消耗品/化學品(例如,被污染的酸液,退化的光阻…等)
5. 廠務設施相關的時間
由於廠務設施造成設備不能執行其預定的功能所引起的時間 這些設施包括:
• 環境(如溫度,濕度,振動,粒子計數…等) 。
• 內部管路(例如,電力,冷卻水,氣體,排氣管,液氮…等)。
• 連結到其他設備或主機電腦的通信網絡。
以上SEMI E10所定義以下六種狀態,與綜合績效有其互相關聯,惟此部 分非本研究重點,茲以圖表示如下:
圖2-8 SEMI E10與OEE的關係
資料來源:SEMATECH, Overall Equipment Effectiveness (OEE) Guidebook Revision 1.0,1995