電腦整合自動(dòng)化提升半導體工廠(chǎng)效能

　　臺積電作為全球晶圓代工龍頭，在自動(dòng)化技術(shù)方面，也是著(zhù)墨甚深。負責臺積電南科14廠(chǎng)自動(dòng)化的臺灣積體電路自動(dòng)化整合部經(jīng)理涂耀仁指出，臺積電南科14廠(chǎng)目前已經(jīng)能做到讓晶圓從下線(xiàn)到出貨，完全不用經(jīng)過(guò)人，包括機臺控管、空片處理等所有的流程，都已經(jīng)完全做到自動(dòng)化。

　　涂耀仁表示，臺積電南科14廠(chǎng)的自動(dòng)化程度，同時(shí)間可以讓400個(gè)作業(yè)人員，每天處理超過(guò)340萬(wàn)次晶圓制作流程，使用超過(guò)2,500種工具，并在工廠(chǎng)中總長(cháng)42公里的軌道中，操作1,600臺車(chē)輛，支援50萬(wàn)種傳送業(yè)務(wù)，平均每一個(gè)傳送，都可以控制在三分鐘以?xún)取?/p>

　　臺灣積體電路制造股份有限公司自動(dòng)化整合部部經(jīng)理涂耀仁

　　難得的是，因為代工型態(tài)的業(yè)務(wù)，導致工廠(chǎng)隨時(shí)都會(huì )有上千的產(chǎn)品處于生產(chǎn)狀態(tài)，每一種產(chǎn)品的制造流程其實(shí)都不一樣，如果沒(méi)有辦法做到自動(dòng)化，就很難準時(shí)達到客戶(hù)的要求。

　　涂耀仁指出，電腦整合制造的架構，在最底層是工廠(chǎng)自動(dòng)化，包括機臺、傳送系統、自動(dòng)倉儲、自動(dòng)軌道、機臺故障支援等，都要做到自動(dòng)化。而且針對特殊商品，如需要優(yōu)先出貨的流程，還要有特別機制能夠因應，如貨品還沒(méi)有到機臺前，機臺就已經(jīng)預熱做好準備，即使工廠(chǎng)產(chǎn)能處于全滿(mǎn)載的情況下，生產(chǎn)線(xiàn)依然不會(huì )因為機臺需要預熱，而影響生產(chǎn)效能。

　　另外，在制程控制方面，由于每一個(gè)機臺長(cháng)時(shí)間工作下來(lái)，品質(zhì)不可能始終維持一致，必須要隨時(shí)監控機臺作業(yè)中的工作環(huán)境如溫濕度等，才能預先掌握晶圓最后完成的成品品質(zhì)，并透過(guò)后續的量測平臺，回饋相關(guān)資訊，隨時(shí)調整機臺的作業(yè)參數，盡量讓制程工作能夠更精細。

　　一旦工廠(chǎng)產(chǎn)能及制程復雜度達到一定的程度，就不可能靠人來(lái)管理，因此就需要有即時(shí)管理系統，進(jìn)行預先排程及規劃，包括如何從供應鏈上所擷取的需求資訊，迅速轉成工廠(chǎng)訂單，如何預測出貨時(shí)間等，也都有賴(lài)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)管理。

　　涂耀仁表示，控制機臺并掌握相關(guān)資訊，是工廠(chǎng)自動(dòng)化的第一步。由于半導體產(chǎn)業(yè)早已有SEMIStandards，就連無(wú)人自動(dòng)搬運車(chē)要如何上下貨，都有明確的標準規定，只要設備符合國際標準，就可以整合到工廠(chǎng)自動(dòng)化的架構中，要找到解決方案并不難。

　　但在全自動(dòng)化的工廠(chǎng)中，仍然可能會(huì )遭逢許多挑戰，如明明有待處理的貨，卻仍然有機臺遺漏處理。涂耀仁指出，可能是因為機臺的條件被限制處理，或是要等待處理的貨品數量夠高，再一次作業(yè)以提高效能等，但實(shí)際上，生產(chǎn)線(xiàn)上如果有一兩千臺機臺，機臺的遺漏判斷是否是最適當的?管理人員需要得到最即時(shí)的資訊，才能在線(xiàn)上人員設定或操作時(shí)，做出必要的判斷。

　　面對這么大的工廠(chǎng)自動(dòng)化需求，涂耀仁認為最大的挑戰，在于如何持續維持高速且復雜變遷的系統管理，但只要能克服管理上的困難，透過(guò)電腦整合制造等自動(dòng)化技術(shù)，不管是產(chǎn)品品質(zhì)、機臺生產(chǎn)效率、生產(chǎn)周期，都可以得到最適結果，也連帶會(huì )帶來(lái)成本效益。