电脑整合自动化提升半导体工厂效能

台积电作为全球晶圆代工龙头，在 自动化 技术方面，也是着墨甚深。负责台积电南科14厂自动化的台湾积体电路自动化整合部经理涂耀仁指出，台积电南科14厂目前已经能做到让晶圆从下线到出货，完全不用经过人，包括机台控管、空片处理等所有的流程，都已经完全做到自动化。

涂耀仁表示，台积电南科14厂的自动化程度，同时间可以让400个作业人员，每天处理超过340万次晶圆制作流程，使用超过2,500种工具，并在工厂中总长42公里的轨道中，操作1,600台车辆，支援50万种传送业务，平均每一个传送，都可以控制在三分钟以内。

难得的是，因为代工型态的业务，导致工厂随时都会有上千的产品处于生产状态，每一种产品的制造流程其实都不一样，如果没有办法做到自动化，就很难准时达到客户的要求。

涂耀仁指出，电脑整合制造的架构，在底层是工厂自动化，包括机台、传送系统、自动仓储、自动轨道、机台故障支援等，都要做到自动化。而且针对特殊商品，如需要优先出货的流程，还要有特别机制能够因应，如货品还没有到机台前，机台就已经预热做好准备，即使工厂产能处于全满载的情况下，生产线依然不会因为机台需要预热，而影响生产效能。

另外，在制程控制方面，由于每一个机台长时间工作下来，品质不可能始终维持一致，必须要随时监控机台作业中的工作环境如温湿度等，才能预先掌握晶圆后完成的成品品质，并透过后续的量测平台，回馈相关资讯，随时调整机台的作业参数，尽量让制程工作能够更精细。

一旦工厂产能及制程复杂度达到一定的程度，就不可能靠人来管理，因此就需要有即时管理系统，进行预先排程及规划，包括如何从供应链上所撷取的需求资讯，迅速转成工厂订单，如何预测出货时间等，也都有赖自动化技术来管理。

涂耀仁表示，控制机台并掌握相关资讯，是工厂自动化的步。由于半导体产业早已有SEMI Standards，就连无人自动搬运车要如何上下货，都有明确的标准规定，只要设备符合国际标准，就可以整合到工厂自动化的架构中，要找到解决方案并不难。

但在全自动化的工厂中，仍然可能会遭逢许多挑战，如明明有待处理的货，却仍然有机台遗漏处理。涂耀仁指出，可能是因为机台的条件被限制处理，或是要等待处理的货品数量够高，再一次作业以提高效能等，但实际上，生产线上如果有一两千台机台，机台的遗漏判断是否是适当的？管理人员需要得到即时的资讯，才能在线上人员设定或操作时，做出必要的判断。

面对这么大的工厂自动化需求，涂耀仁认为的挑战，在于如何持续维持高速且复杂变迁的系统管理，但只要能克服管理上的困难，透过电脑整合制造等自动化技术，不管是产品品质、机台生产效率、生产周期，都可以得到适结果，也连带会带来成本效益。