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研究生: 李佳翰
Lee, Chia-Han
論文名稱: 降低雷射曝光機生產週期
Scanner production cycle time reduction
指導教授: 蔡明田
Tsai, Ming-Tien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程管理碩士在職專班
Engineering Management Graduate Program
論文出版年: 2022
畢業學年度: 110
語文別: 中文
論文頁數: 45
中文關鍵詞: 晶片生產週期K雷射曝光機車用晶片28奈米製程
外文關鍵詞: wafer production cycle, automotive wafer, K-Mask Aligner, 28nm process
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  • 近年來,隨著科技的發展,全球車用晶片市場需求逐年攀升,28奈米車用晶片出貨量日益增加。特別是在COVID-19新冠肺炎大流行疫情爆發之後,晶片供應商則發現現有產能已無法滿足汽車製造產業;我國受惠全球車用晶片短缺,更是呈現跳躍式成長,甚至到2021年車用晶片出貨量更高達 524 億顆,年增 30%,成長幅度創下 10 年來新高。
    我國半導體生產晶片在全球生產過程中佔有舉足輕重的地位,台南科學園區12A為世界第一個生產28奈米生產車用晶片的廠區,且是唯一量產28奈米車用晶片的製程廠區,車用產品關乎乘員的生命安全,同時在使用年限及環境上較一般消費性產品要求更為嚴苛,因此在生產製造上的要求也相對較高。
    因車用晶片的需求量增加,為了提升產能,降低生產週期,增加產出並創造公司利潤,勢必要經過一連串的改善。K雷射曝光機於2017年需改善車用晶片之生產週期,距離未來兩年產能提升的生產週期改善計畫目標差異分別為18.6%與26.2%。
    本文期待運用SIPOC流程圖描繪二層次線懬生產作業,應用層別樹進行車用晶片生產週期分析,找出核心問題,如何在一定的時間點內降低生產週期,降低不良率與提高良率,並且增加其產量,都是未來發展的重要方向。因此,在生產週期裡有許多的相關因素,透過分析可以得知其相關的因素有哪些,並且在分析後得到相應的結果,運用對策的擬定與實行,做出效果的確認,最後再進行其結論與建議。

    In this study, the Fab 12A plant in Tainan Science Park, which produces automotive wafers in Taiwan, is the main target of the study to meet the market demand with limited resources. After the internal and external analysis and cultural spirit of the plant, there are several areas.This paper is about knowledge management and application, application of related systems, and integration of related systems. All information such as results and intangible benefits will be collated to create the most efficient way to produce 28nm automotive chips.

    After the aforementioned research themes were selected, quantitative analysis research methods, including SMART principle, Plato's factor sparsity test, stratified analysis, different Loop difference analysis, stratified tree analysis, principal cause analysis, Taguchi method of true cause verification, and other research methods, were applied and implemented to analyze and interpret the data by applying their related research principles.

    Using the relevant statistical methods, including ANOVA, Pearson Correlation, and queuing/queueing theory, we organize and describe the relevant data, analyze and verify them, and finally discuss the truths and results obtained together.

    Finally, after the previous analysis and validation, the relevant measures are drawn up, the effects are confirmed and valid conclusions and recommendations are made, which are carried over into the application of the production cycle, and from there the review and future plans are carried out.

    摘要 iii 誌謝 viii 表目錄 xi 圖目錄 xii 第一章 緒論1 1.1研究背景1 1.2研究動機2 1.3研究目的3 1.4研究流程3 1.5研究範圍6 1.6預期成果與限制6 第二章 文獻探討7 2.1現況發展7 2.2車用晶片的介紹8 2.3 K雷射曝光機的介紹10 2.4車用晶片的生產週期11 2.4.1生產管理的定義11 2.4.2 K雷射曝光機生產流程11 2.4.3車用晶片生產管理13 2.5製程規劃與技術14 第三章 研究方法15 3.1現況水準15 3.2層別分析15 3.3要因分析24 3.3.1真因驗證(RC2):光罩傳送時間長26 3.3.2真因驗證(RC3):SPC alarm(Statistical Process Control,統計流程控制警告)比例過高常需關閉程式27 3.3.3真因驗證(RC4):符合製程規格的機台數少27 3.3.4真因驗證(RC6):過貨機台群U/T不高29 3.3.5真因驗證(RC7):曝光點數太多30 3.3.6真因驗證(RC10):材料集中於特定機型30 3.3.7小結31 第四章 研究結果33 4.1 從風險項目訂定預防計畫與應變措施33 4.2 5W2H對策實施計畫35 4.3 真因驗證之對策實施計畫結果36 4.3.1對策實施(一)真因:光罩傳送時間長;S1:整合光罩配送系統上線36 4.3.2對策實施(二)真因:SPC alarm比例過高常需關程式;S3:建立即時先進製程控制系統(i-APC)36 4.3.3對策實施(三)真因:符合製程規格的機台數少;S5:開發智能前導程式建置系統(i-Pilot)37 4.3.4對策實施(四)真因:符合製程規格的機台數少;S6:GRS前導程式建置系統(GRS執行i-Pilot)37 4.3.5對策實施(五)真因:材料集中於特定機型;S7:新機型機展 37 第五章 結論與建議39 參考文獻41

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