晶圓廠Interbay自動化物料搬運系統中自動倉儲（Stocker）內的晶舟盒選取之研究

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姓名

鄭哲昀(Che-yun Cheng) 查詢紙本館藏

畢業系所

工業管理研究所

論文名稱

晶圓廠Interbay自動化物料搬運系統中自動倉儲（Stocker）內的晶舟盒選取之研究
(A Study on the Selection of Cassettes for the Automated Material Handling System in a Wafer Fab)

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摘要(中)

近年來半導體產業的蓬勃發展，多數電子器材內部皆已使用積體電路之零件。然而隨著晶圓的發展，尺寸越大，重量也隨著大幅增加，而晶圓製造過程中具有高度迴流之特性，也因此產生大量的搬運需求。若目前僅依靠人力搬運或半自動化物料搬運系統的輔助肯定會影響到晶圓的生產績效，造成低產出率及良率下降，進而削弱晶圓廠商的競爭力。種種原因皆已凸顯自動化物料搬運系統（Automated Material Handling System；AMHS）的必要性。Batarseh et al.（2010）的研究中提到興建一座300mm的晶圓廠約需要2-30億美元，當中AMHS佔了3-5%的總成本，約1.5億美元。因為設備成本高昂，折舊速度快，所以如何提升產能利用率便成了一個重要的課題。但倘若只擁有完整的自動化設備，卻沒有完善的控制機制，便容易造成收穫遠低於投入的失衡現象，因此如何有效的控制自動化物料搬運系統也是一個值得研究的方向。
本研究將在全自動化物料搬運系統下透過Stocker連結系統內各個Bay間（Interbay）及Bay內（Intrabay）。並透過搬運設備OHS（Overhead Shuttle）以車選工件的派車方法（Dispatching rule），進行Stocker內的晶舟盒（Cassette；承載晶圓之器具）載取任務。而本文主要目的在於Stocker內的晶舟盒該如何選擇才能使系統績效有效提高。而吾人將透過模擬軟體Arena 12.0模擬晶圓製造廠的環境，並根據模擬結果分析與評估本研究所提出的晶舟盒選取法則在各種績效指標下的表現。

摘要(英)

According to research of Batarseh et al.（2010）, they presented that building a 300mm wafer fab needed 3 billions, and automated material handling system（AMHS）occupied a big part of cost. Therefore, for obtaining higher cost–performance of the AMHS system, our motivation of this research is to improve efficiency of AMHS system and make the throughput improvement.　
Firstly, with the need and development of Semiconductor Industry, the size and the weight of wafer is larger than before. Wafer has the reentry character of the procedure of manufacture, so it is hard to work with manual handling. Hence, the AMHS is born to slove the material handing problem and plays a vital role in the field of manufacture. Under the environment of AMHS, we use stocker to link interbay with intrabay. Additionally, overhead shuttle（OHS）use dispatching rule to pick up cassettes which are in stockers. The main purpose of this research is to improve efficiency of system and make better measure criterion by choosing an appropriate cassette in stockers. We use simulation software, Arena 12.0 to simulate virtual environment of wafer fab and present our result and analysis in this paper.

關鍵字(中)

★ 加工中心內
★ 加工中心間
★ 自動化倉儲
★ 自動化物料搬運系統

關鍵字(英)

★ intrabay
★ interbay
★ stocker
★ automated material handling system（AMHS）

論文目次

目錄
目錄 I
圖目錄 III
表目錄 IV
第一章緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的 2
1.4 研究環境及假設 3
1.5 研究架構 3
第二章文獻探討 6
2.1. 晶圓基本介紹 6
2.2. 晶圓廠佈置規劃探討 10
2.2.1. 工廠佈置 10
2.2.2. 軌道型態 11
2.2.3. Bay位置佈置 14
2.3. 晶圓廠自動化物料搬運系統（AMHS）探討 15
2.3.1. 晶圓廠自動化物料搬運發展變遷 16
2.3.2. 搬運設備介紹 18
2.3.3. 搬運車數量及管理問題 21
2.3.4. 自動倉儲（Stocker）設備介紹 22
2.4. 無人搬運車系統相關文獻 24
第三章研究環境 30
3.1 系統環境 30
3.2 環境假設 32
第四章研究方法 33
4.1 問題分析 33
4.2 單載量OHS承載作業程序 34
4.3 系統晶舟盒選擇控制方法 36
第五章模擬實驗設計與分析 40
5.1 實驗環境與假設 40
5.2 模擬實驗分析 43
5.3 ANOVA統計分析與實驗結果 45
5.3.1 工件平均產出量之統計分析 45
5.3.2 延遲完成工件之平均延遲時間之統計分析 53
5.3.3 提前完成工件之平均提前時間之統計分析 62
5.3.4 總平均Lateness時間之統計分析 70
5.4. 實驗結論 78
第六章結論與建議 81
6.1 結論 81
6.2 後續研究建議 83
參考文獻 84
中文文獻 84
英文文獻 85

參考文獻

參考文獻
中文文獻
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指導教授

何應欽(Ying-Chin Ho)

審核日期

2012-7-24

推文