半導體製程設備管理的失效模式與效應分析

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姓名

董舒麟(Shue-Lin Dong ) 查詢紙本館藏

畢業系所

管理學院高階主管企管碩士班

論文名稱

半導體製程設備管理的失效模式與效應分析
(The Failure Mode And Effect AnalysisFor Semiconductor Process & Equipments Managers)

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摘要(中)

在IC半導體製造工廠中，如何能充分的發揮生產製程設備管理效能，提昇改善製程設備的高可靠性，降低其失效風險的影響，控制與減少因失效發生所造成的損害範圍，已成為當前半導體製造工廠、發展系統化工程管理最關鍵的技術之一，亦是提高品質等級，強化企業經營競爭力的不二法門。
本研究在探討運用一種可靠性工程管理技術“失效模式與效應影響分析”，FMEA (Failure Mode & Effects Analysis)，在半導體生產製造工廠之中，針對失效風險影響性高的製程設備，以系統化的管理方式，分析與累積工程知識經驗，提出具體有效措施，企圖建立半導體製程設備之風險管理與提昇可靠性的改善機制，以達到能夠事先預防的功能。
運用此分析模型於動態生產環境的半導體製造工廠中，在複雜性高的製程設備管理上的各個階層，實施FMEA的評估機制，針對製程設備之失效(當機)，對主要系統造成的效應影響分析，探討失效可能發生的各種模式，區分可能影響的嚴重程度，以便能在未發生失效之前，研擬適當的改善措施，減低失效所可能造成的影響，建立失效再現的有效管制機制，來提昇製程設備之可靠性程度。
其中並以台灣的半導體生產製造廠為實證研究對象，利用二個實務案例，來探討在製程設備管理上實施FMEA的方式，如何能夠反映出現存的或潛在可能會發生的問題，以達到對於製程設備失效問題的事先預防與解決，尤其是在半導體廠進入自動化大量生產的階段，製程設備的失效效應之影響廣泛且深遠，如何熟練運用FMEA的方法，執行有效的改善措施，以提昇製程設備可靠度，在IC半導體製造工廠中最為重要。
以下是本研究的主要結論：
本研究所建立的實際個案模型成果，提供了相關半導體晶圓廠對於製程設備之技術知識管理與發展的執行架構依據，除了可改善半導體廠製程設備的可靠性外，同時也為生產製造建構了一個風險管理的機制，以達到事先防範與控制那些關鍵性的失效影響因子的目的，不但降低了因失效效應所造成的損害範圍，亦可以提昇生產效率和產品良率，並且能夠維持增加公司的競爭優勢。
本文的個案實證研究之中，以FMEA分析評估方式，發展出一套適合半導體製程設備之可靠性改善的實施程序與管理架構，對於高科技發展與技術資訊傳承的知識訓練，提供了一份非常完整的技術文件資料檔案，作為製程設備改善與技術研發的重要工具，使得技術人員得以持續深入的研究探討，與進行不斷的改善工程。

關鍵字(中)

★ 導體
★ 潛在的失效模式與影響分析
★ 製程
★ 設備

關鍵字(英)

論文目次

摘要……………………….….……………………………………………..i
誌謝………………………..….……………………………………………iii
目錄…………………………………………………………………………圖目錄………………………...……………………………………………vi
表目錄…..……………….……..………………………………………….vii
第一章、緒論………...……………………………………………………1
1-1．背景與動機……………………………………………………1
1-2．研究目的….……………………………………………………1
1-3．研究範圍………………………………………………………2
1-4．研究方法………………………………………………………3
1-5．論文架構………………………………………………………3
第二章、文獻探討……………………...………………………………...5
2-1．半導體的製程設備管理簡介…………………………………5
2-1-1．生產製造流程…………………………………………5
2-1-2．製程與設備管理………………………………………6
2-1-3．製程設備整合…………………………………………7
2-2．FMEA的歷史沿革與文獻回顧...……………………………9
2-2-1．歷史沿革………………………………………………9
2-2-2．文獻回顧………………………………………………11
第三章、建立製程設備的FMEA之研究架構………………………..14
3-1．FMEA在製程設備管理中的意義…………………………14
3-1-1．發展可靠度管理系統……………………………….14
3-1-2．建構風險管理機制…………………………………15
3-2．製程設備的FMEA評價基礎………………………………16
3-2-1．製程設備FMEA之目標……………………………16
3-2-2．製程設備FMEA的應用……………………………16
3-2-3．製程設備FMEA產生的效益………………………17
3-3．製程設備改善之FMEA模式建立…………………………17
3-3-1．製程設備FMEA流程與概念架構…………………18
3-3-2．製程設備FMEA評價模式的建立…………………..21
第四章、半導體製程設備的FMEA之實務案例驗證………………30
4-1．化學溶劑的清潔乾燥製程之FMEA………………………30
4-2．設備機台運轉可靠性改善之FMEA………………………35
4-3．FMEA個案之成果與討論…………………………………...40
第五章、結論與建議..…………………………………………………..41
5-1．結論…………………………………………………………. 41
5-2．建議…………………………………………………………..42
參考文獻…………...……………………………………………………...43

參考文獻

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指導教授

何應欽(Ying-Chin Ho)

審核日期

2001-12-6

推文