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姓名 林仁旭(Jen-hsu Lin)  查詢紙本館藏   畢業系所 資訊管理學系在職專班
論文名稱 以均勻度係數為預測晶圓良率指標之可行性分析-以國內某DRAM廠為例
(Using Uniformity to Predict Wafer Yield - A Feasibility Study of a DRAM Foundry)
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摘要(中) 摘 要
DRAM為整個IT產業乃至於整個高科技產業,具有舉足輕重的地位,其所包含的領域相當的廣泛,從電腦、手機、光碟機、數位相機、印表機…等數位產品。而DRAM已經是一種標準化的產品,並無法像其他的半導體IC可以藉由產品規格來穩定客戶,僅能不斷的降低生產成本才能提升利潤。降低生產成本的方式大抵為減少生產週期、引進先進製程,以及提升產品的良率。
良率的提升對半導體產業是相當重要的。以個案公司為例,個案公司每年約產出10億顆記憶體晶粒,良率提升1% 表示個案公司於一樣的生產條件下,不增加資本投入,每年便可多出了1,000萬顆記憶體晶粒,以每顆記憶體晶粒為2塊美金計算,整年度之盈餘便可多出2千萬美金。因此,除了透過上述的降低產品生產週期以及引進先進製程外,各半導體DRAM製造廠無不極力的利用各種方式提升產品良率,提升獲利。
目前,個案公司為更進一步的提升產品良率,將以均勻度係數為預測晶圓良率指標,控管製程、提升良率。然而就理論上而言,均勻度係數是可以做為預測晶圓良率指標,但利用生產過程所產生之量測資料計算出均勻度係數是否可以真正反映出製程的穩定性卻是未知的。因此,本研究將以個案公司生產過程中所產生之量測資料計算出之均勻度係數,藉此與良率進行統計分析及相關分析以驗証均勻度係數是否可做為預測晶圓良率指標。
本研究發現,無論以任何一種角度分析均勻度係數與良率的關係,甚至深入研究較顯著的蝕刻模組,結果均顯示雖然有少數機台之均勻度係數與良率有較高的相關性,但是絕大部份的群組是無相關性。因此本研究的結論為:均勻度係數於個案公司不適合做為製程穩定性指標。
摘要(英) Abstract
DRAM plays a central role in the electronics industry due to its wide spread applications in various products, like PC, mobile phone, optical disk drive, digital camera, printer, digital TV, etc. However, DRAM is a standardized product, and is treated as a commodity in the market. Thus, a DRAM manufacturer cannot keep its customer with unique product specifications like other semiconductor ICs. The most important issue in improving profitability is to reduce its production costs. In general, there are three methods to reduce its production costs: reducing manufacturing cycle time, introducing advanced technology and improving yield.
Yield improvement is very important for semiconductor industry. The company in this study produces about 1,000 million chips per year. If the yield rate can be improved by 1%, it translates to an additional 10 million finished chips per year without further investment. Assuming the selling price of a chip to be 2 USD, it can result in additional 20 million USD per year in profit for the company. Thus, every DRAM foundry tries their best to find any possible means to improve its yield rate.
Among the various plans that the company in this study attempts, is to improve its production uniformity, which is a statistics collected for daily quality management purpose, hoping that it would improve yield. It sounds logical to use uniformity as an indicator for predicting yield, but whether it is an effective indicator in practice is not known. Thus, this study attempts to investigate the feasibility by statistically analyzing the data collected previously, to establish any relationship between yield and uniformity.
Results of the in depth analysis show that uniformity alone, as collected for quality management purpose, is not an effective predictor of yield. Therefore, we do not recommend using the uniformity statistics as a predictor of yield.
關鍵字(中) ★ 良率
★ 均勻度係數
★ 統計分析
關鍵字(英) ★ Yield
★ Uniformity
★ Statistical Analysis
論文目次 目 錄
摘 要.......................................... i
Abstract........................................ ii
誌 謝......................................... iii
目 錄.......................................... iv
圖目錄.......................................... v
表目錄.......................................... vi
第一章 緒論.................................... 1
1-1 研究背景................................... 1
1-2 研究動機與目的............................. 2
1-3 研究流程................................... 3
第二章 文獻探討................................ 4
2-1 摩爾定律................................... 4
2-2 DRAM產業介紹............................... 5
2-3 半導體製程介紹............................. 10
2-4 均勻度係數................................. 16
2-5 良率....................................... 16
第三章 個案公司簡介............................ 22
3-1 個案公司沿革............................... 22
3-2 個案公司生產線簡介......................... 25
3-3 個案公司之良率管理簡介..................... 27
第四章 研究方法................................ 29
4-1 研究設計................................... 29
4-2 研究資料收集............................... 31
4-3 研究範圍................................... 32
第五章 均勻度係數與良率相關性分析.............. 33
5-1 資料樣本描述............................... 33
5-2 均勻度係數與良率相關性驗證................. 35
5-3 迴歸分析各群組之相關性..................... 35
5-4 迴歸分析深入探討蝕刻模組................... 36
第六章 結論與建議.............................. 40
6-1 結論....................................... 40
6-2 建議....................................... 41
6-3 後續研究方向............................... 42
參考文獻........................................ 43
附 錄A.......................................... 45
參考文獻 參考文獻
英文部分
1.Albert V. Ferris-Prabhu, 1992, Introduction to Semiconductor Device Yield Modeling, Artech House, Boston.
2.Cunningham, J. A., 1990, “The Use and Evaluation of Yield Models in Integrated Circuit Manufacturing,” IEEE Trans. on Semiconductor Manufacturing, Vol. 3, No.2.
3.Mirza, A.I., Donoghue, G.O., Drake, A.W., Graves, S.C., 1995, “Spatial Yield Modeling for Semiconductor Wafers,” IEEE / SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference.
4.Murphy, B.T., 1964, “Cost-Size Optima of Monolithic Integrated Circuits,” IEEE Proc., Vol. 52, no. 12.
5.Seeds, R.B., 1967a, “Yield and Cost Analysis of Bipolar LSI,” IEEE International Electron Meeting, Washington, D.C...
6.Seeds, R.B., 1967b, “Yield, Economic, and Logistic Models for Complex Digital Arrays,” IEEE International Convention Record, Vol. 56.
7.Smith, T., Boning, D., Fang, S., Shinn, G., Stefani, J., 1999, “A Study of Within Wafer Non-Uniformity Metrics,” Microsyst. Techno Lab., MIT, Cambridge, MA.
8.Stapper, C.H., 1973, “Defect Density Distribution for LSI Yield Calculations,” IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-20.
中文部份
1.TISC研究週報,2008,2008年DRAM產業,TISC研究週報。
2.林瑞山,2004,類神經網路於預測晶圓測試良率之應用,國立成功大學工學院工程管理碩士在職專班。
3.林才森,2003,台灣半導體產業現況與IC簡介,茂矽電子。
4.許俊賢,2002,DRAM價格與DRAM個股股價關係之研究,國立台北大學企業管理研究所碩士論文。
5.郭寶謙,2006,DRAM月平均價格變動分析,國立中央大學資訊管理研究所碩士論文。
網路部份
1.DIGITIMES 科技網(2008a),茂德董事長陳民良談變革:DRAM產業10年潮起潮落變革因子永遠蠢動,http://www.digitimes.com.tw/n/10article.asp?id=0000087081_B9Y6601M967CSR32QJXGA,
2.DIGITIMES 科技網(2008b),火線話題-沒錢還是萬萬不能,http://www.digitimes.com.tw/n/article.asp?id=0000087056_B9K69Z12X44J35Y7YABE5,
3.思源基金會,半導體產業簡介,http://www.spring.org.tw/plan/a86/case/旺宏電子.htm,
指導教授 范錚強(Cheng-Kiang Farn) 審核日期 2008-7-6
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