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工程管理所

半導體設備商設備維修資訊系統建構

研究生：黃國政指導老師：蕭飛賓 博士

The Repair Information System Construction Of The Supplier Of Semiconductor

以 CUSEM 半導體設備商為例

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目錄• 第 1 章 緒論• 第 2 章 文獻探討• 第 3 章 個案分析與系統架構• 第 4 章 系統設計與建構• 第 5 章 結論與建議

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第 1 章 緒論• 台灣為半導體之主要代工國家，亦是 LC

D 液晶螢幕主要之生產國，生產過程中所需之設備大都依賴國外半導體設備大廠，也因此國內許多設備商除了本身之既有產品外，亦代理國外半導體及 LCD製程之設備。

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4 吋 6 吋 8 吋 12 吋

3.5 代 4.5 代 5 代 6 代7 代教育訓練

售後服務維護能力如何管理？

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• 我國目前半導體產業產值已是全球第四的，但製程設備自製率尚不及 1% 。無法自製的結果，維修及零組件更換的時效掌握在別人的手中，除不利設備稼動率的維持，亦影響差異化的服務需求。• 有鑑於此，國內許多代理商所代理國外之製程設備，並無完善之設備資料，因此，每一位客服人員的維修經驗與製程設備相關之資料，即是最寶貴的技術資產。

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研究目的• 因應 IT 科技的發展及 INTERNET 的進步。• 將製程設備相關之機台履歷與維修報告電子化，建構出一套設備維修服務資訊系統，• 應用”知識管理”概念將維修報告整理出有用的資訊，轉換為知識

report 電子化圖形

資訊知識

KONWLEDGE

DATA

Web 網站

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半導體設備可分為三類1. 前段設備 • 指製程設備，含關鍵性零組件，影響半導體廠的產能與品質最大2. 後段設備 • 指封裝測試設備3. 其他週邊設備 • 自動化、物流、運送設備及管線

第 2 章 文獻探討

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我國半導體產業結構我國半導體產業結構

資料來源：工研院經資中心資料來源：工研院經資中心 ITISITIS 計畫計畫 (Mar. 2001)(Mar. 2001)

晶粒測試及切割

長 晶 晶圓切割

設計

導線架

測試 封裝 製造 光罩

晶圓

光罩設計邏輯設計 封 裝

化學品

CAD

CAE

材料

設備儀器 資金人力資源

服務支援

貨運海關

科學園區

• 140 • 4 • 16 •48 •37

• 8

• 13

• 20

成品測試

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玻璃基板 ITO 玻璃 彩色濾光片 偏光膜 液晶 背光模組 驅動 IC

台灣康寧中晶光電鉅晶、發殷碧悠、正達台灣板保

劍度錸德勝華默克光電

台灣凸版展茂、劍度和鑫、昌益奇美、勝華宏東洋協臻、力特日東電工* 汎納克* 住友化學 * 台灣默克

輔祥、瑞儀先益、大億元津、福華盛美、寰宇中強光電台灣奈普等二十餘家聯電 茂矽華邦 聯詠致新科技

TN LCD STN LCD TFT LCD勝華、光聯碧悠、美相 華映、勝華、 南亞、光聯碧悠、國喬、凌巨、高雄日立、台灣愛普生等

聯友、元太、華映、達碁統寶、奇美、瀚宇、廣輝

模組廠商 達威、久正、所羅門、夏普電子泉毅、晶采、眾福、上靖全台晶像 .. 等十多家

消費產品 資訊產品 通信產品 儀表產品

上游材料

中游面板

下游應用 攜帶電視VCD Player投影機

家電產品手錶計算機

筆記型電腦LCD Monitor數位相機PDA

行動電話汽車導航呼叫器視訊電話

工業儀表醫療儀表飛行儀表

影視產品

* 表示計畫中

我國我國 LCDLCD 產業結構產業結構

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產業結構 產業技術 產品半導體材料業

IC 設計業

IC 封裝業

IC 測試業

IC 光罩業

IC 設備業

半導體材料設計技術

製程技術

封裝技術

測試技術

IC 製造業

光罩技術

設備技術

分離式元件

光電元件

積體電路

半導體產業領域範圍

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台灣半導體業 2002 年 ~2004 產值及成長率 表一　 台灣半導體業產值及成長率

單位：億新台幣，％　 2002 年 2003 年 03/02 成長率 2004 年 04/03 成長率

IC 產業總產值 6,529 8,243 26.30% 10,797 31.00%

IC 設計業 1,478 1,877 27.00% 2,565 36.70%

IC 製造業 3,785 4,801 26.80% 6,303 31.30%

IC 封裝業 948 1,156 21.90% 1,419 22.80%

IC 測試業 318 409 28.60% 510 24.70%

資料來源：台灣 IC 產業產值／ IT IS ， 2004/02

半導體產業為台灣生產結構的重心，主要產業經營型態以代工為主。

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半導體設備產業特性• 變化速度快，景氣起伏很大，為典型高風險產業

專業分工 寡占市場產業特性

互補發展

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• 目前產值已是全球第四的我國半導體產業，製程設備自製率尚不及 5%( 工研院機械所 ITIS 計畫， 2004) 。無法自製的結果，維修及零組件更換的時效掌握在別人的手中，除不利設備稼動率的維持，亦影響差異化的服務需求。

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2005

2003 制造商

2005 2003 2003

排名 排名 銷售收入（百萬美元） 銷售收入（百萬美元） 市場份額（ % ）1 1 Applied Materials（美） 6234 3,210.50 14.1

2 2 Tokyo Electron （日） 4455 2,175.20 9.53 3 ASML （荷） 3160 1,434.70 6.34 6 KLA-Tencor （美） 2005 1,005.30 4.45 5 Advantest （日） 1960 1,076.70 4.76 4 Nikon （日） 1566 1,300.70 5.77 9 Lam Research （美） 1382 601.3 2.6

8 7 Novellus Systems（美） 1302 804.8 3.5

9 8 Hitachi High Technologies( 日） 1277 610.1 2.7

10 10 Canon( 日 ) 1247 509.2 2.2

美國半導體市場研究機構“ VLSI 研究” 2005

2005 年全球十大半導體設備制造商

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• 當設備發生故障時，如何利用以往的維修經驗，及相關的零件資訊。妥善率妥善率 24小時生產生產力生產力

固障率固障率• 找出可能發生的原因，以最少的時間，來進行修護，以減少廠商的損失。

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製程設備眾多製程設備眾多

人員流動率提高人員流動率提高

專業教育訓練專業教育訓練的不足的不足

維修能力維修能力

設備售後服務維修挑戰

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維修 • 所有一切為防止設備老化及維護設備性能所作的檢查、加油、維護、調整等日常保護活動，包括為測定老化程度而作的必要檢查或診斷，或為修復老化而進行的修理等 。

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固障時的影響

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設備故障之浴缸曲線

初期故障 偶發故障 劣化故障時間

故 障 頻 率

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維護策略維護策略 技術需求 維護費

預知維護Predictive

監測振動、溫度、壓力、磨損碎渣 低

預防保養Preventive

定期機件更換 中

矯正維護Corrective

設備故障改良 高

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由設備維修的過程中，會產生相關維修的資訊，可做為日後判斷故障依據計劃性停機時間：例如定期保養

非計劃 (異常 )停機時間：例如機台當機之修機

失效次數失效（當機）次數

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• 半導體生產設備日趨精密，生產產品的速度 PPH(Part Per Hour) 亦趨快速，為了維護設備在生產產品的過程中，維持設備良好的性能，提高設備的使用率，建構一套維修系統是極為重要。

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知識管理– 以往組織企業的知識，都是累積在公司成員或員工的腦海中，然而也將隨著員工之離職而消失，無法被有系統地記錄下來，實為企業在無形資產上之一大損失。既使記錄下來做成文件，想要做檢索查閱，卻是十分地繁雜。

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為何需要知識管理• 無法適時獲得適當資訊• 無法即時找到需要資訊• 資訊的組織整合困難• 資訊為少數人掌握• 資訊分享不易

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知識管理內隱知識

外顯知識

1.經驗，技術2.難以公式化

文件，圖片可被公式化

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KPMG 知識管理程序

Step

1

Step

2

Step

3

Step

4

Step

5 應用

連結

過濾索引

獲得4

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傳統的文件－紙張

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電子化流程改善現行方式

LEADER簽核

維修後使用紙本記錄

主管簽核助理歸檔

LEADER簽核輸入電腦紀錄

主管簽核資料儲存於系統

電子化方式維修後使用紙本記錄

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知識管理的重要性• 知識管理可以長年地累積知識，• 並且能夠將個人）的寶貴經驗永久且有系統地加以保存於法人（公司）的組織中，不會因個人的離職，使公司無形的資產也隨之流失。• 企業必須將個人的知識化為組織的無形資料，並且能有系統、有效率的加以儲存，進一步成為公司的規章制度，如此才能發揮知識管理的功效。• 以往資料的累積，以往只靠人工的方式來管理，無法做的盡善盡美，現金可運用資訊科技，將這些經驗知識加以有系統的保存，並且能夠容易的讀取，在這些資料中創造新的知識

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資料資訊

知識

智慧經驗知識的累積

有意義的資料

資料收集

知識的演進知識的演進

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C 公司主要技術為擁有國內最高技術層次之真空薄膜製程之相關設備設計、製造與銷售業務，也是目前國家高科技重點培育項目之一 “半導體製程設備關鍵技術” 。其應用領域完全涵蓋目前以及未來所有高科技領域之真空製程設備，如：(1) 積體電路前段製程設備(2) 積體電路後段封裝 Flip Chip 凸塊製程設備(3) 光電半導體真空製程設備(4) 被動元件連續式真空濺鍍設備(5) 通訊元件真空製程設備(6) 有機發光 OLED 真空製程設備(7) 薄膜電池 , 太陽能電池製造設備(8) 學術界 R&D system(9) CF 自動化量測檢查設備(10)LCD ETCHER 代理

個案公司簡介第 3 章 個案分析

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ApplicationApplication((1) 1) 光電 光電 : LED , OEL , ITO … etc: LED , OEL , ITO … etc

1. 前段製程 : Growth of epitaxy : PE-CVD, LP-CVD, LPE2. 中段製程 : Die production : E/B evaporator, R/H evaporator, Asher3. 後段製程 : Die package : Plasma cleaner4. 平面顯示器 : Inline sputtering system

5. 有機發光 : OLED Evaporation System(2) IC (2) IC 封裝封裝 // 測試測試

1.Bump metallizer : sputter system2.Bump etching : PR Asher

3.Bump Reflow : Reflow Furnace 4.Welding and Molding : Plasma Cleaner 5Wafer metallizer : Sputter System(3) (3) 光碟產業光碟產業

1.DVD-RAM , MD 之 R&D Sputter System2.CD Stamper Metallizer

3.CD Stamper Asher

Batch Type Vacuum SystemBatch Type Vacuum SystemSputter SystemSputter System Evaporator SystemEvaporator System Plasma CleanerPlasma Cleaner CVD SystemCVD System LP-CVD SystemLP-CVD System

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工程管理所Full Color OLED Deposition SystemFull Color OLED Deposition System

( □ 200 × 200mm Glass )( □ 200 × 200mm Glass )

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工程管理所OLED Vacuum Oven SystemOLED Vacuum Oven System

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工程管理所

IC ETCHER SYSTEM

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工程管理所

LCD ETCHER SYSTEM

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工程管理所

員工找不到所需的知識、文件過多的垃圾資訊及無價值文件過多的垃圾資訊及無價值文件

紙張成本太高、公文傳遞效率不佳如何快速擬定保養、維護計劃

期望員工學習，分享他人的經驗跨地域單位，各地的資源整合

組織所面臨的問題

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知識缺乏知識缺乏 - - 資訊零亂資訊零亂

浪費時間浪費時間

散亂的網路資源

維修報告維修報告

一般一般資料資料

搜尋不易搜尋不易資料太多資料太多

機台機台資料資料

公司公司KNOW HKNOW H

OWOW

規格書

裝機行程

機密機密文件文件

電子郵件客戶資料客戶資料

技術文件技術文件

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設備維護管理資訊系統模式 設備維護管理資訊系統

維護管理功能 知識管理功能 教育訓練

系統化策略 個人化策略 策略

第 4 章 系統設計與建構

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設備維護服務流程故障發生 客戶端尋求設備商協助 設備商接獲通知

故障分析與派工至客戶端故障排除完工，簽收

維修報告歸檔 維修零件查詢與報價

無法處理 -回報原廠 等待原廠回報處理

結束

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工程管理所

• 國內許多代理商所代理國外之製程設備，並無完善之設備資料，因此，每一位客服人員的維修經驗與製程設備相關之資料，即是最寶貴的技術資產，以設備商的角度，如何管理設備的售後服務及提高維修保養能力，是一項困難的工作。

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工程管理所

專案工地裝機規範與相關資料維修報告裝機報告

INPUT

獲得

索引

過濾

分類

標準維修文件知識庫

OUTPUT

電腦自動化

FAQ

教學文件

維修知識的處理流程

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工程管理所

設備維護資訊系統

知識管理

流程管理

電子郵件

群組討論會議管理教育訓練

專案管理 文件管理

電子公告

表單管理客戶管理客戶服務

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系統架構 –軟體作業平台： MS Windows 2000 server 。Web server 架設 IIS 5 （ Internet Information Server ver.5 ）資料庫方面： MS SQL server 2000 。 ASSESS網頁製作： HTML 與 ASP作為發展的語言， Microsoft Share

Point

網頁編輯軟體： MS FrontPage 2002

圖形編修： Ulead PhotoImpact

防毒軟體： 趨勢科技的 Server Protect

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工程管理所

系統架構 –硬體伺服器主機： Intel P4 2.4GHz CPU、 512M DDR R

AM、 120G 硬碟等配備之 IBM 相容電腦。頻寬 中華電信 512M對稱式 ADSL作為連上網際網路

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員工迅速找到所需的知識、文件

整合為企業智慧及高價值文件運用電子表單，自動流程，無紙化

員工自動學習，分享自我保貴經驗利用寬頻、行動方案支援

電子文件管理電子流程簽核搜尋電子化

E-Learning

跨區支援

設備維修服務資訊系統設備維修服務資訊系統應用資訊數位化 推行 KM

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工程管理所

系統規劃

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工程管理所

技術維修服務資訊系統

重要宣告

常用連絡行事曆事項

專案區

文件與設定

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工程管理所文件庫

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工程管理所

專案文件 -CMO

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工程管理所

教育訓練

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工程管理所

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工程管理所

零附件 -3

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工程管理所

零附件 -2

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工程管理所

廠商與客戶資料

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工程管理所討論區

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工程管理所

保養排程 (保固期 )

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工程管理所

行事曆

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零組件 manual & 技術文件

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無形效益 1/2•易於追查歷史資料• 人員可隨時查詢資料•夜間ON CALL 時，無人協助時，可立即查詢DATA 。•減少每月與文件往返•減少紙本存放空間

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無形效益 2/2• 可配合組織的作業環境，發展適合的系統，較具有彈性。• 比一般大型的企業的 EIP軟體如 NOTES ，更適合在較小的組織運作。

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推行困難點 1/2

• 需花費人工輸入資料。• 大陸對外網路連線較慢。• 如何將所維修的經驗，濃縮成知識。• 人員紙本上的資訊，仍不夠完整描述處理過程。• 修護能力，主要仍以熟練度，經驗為主。• 人員需變更閱讀習慣

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推行困難點 2/2

• 新制度觀念的接受• 現場工程師的配合• 與它單位的對應• 大量的資料輸入

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結論與建議• 建立維修經驗與維修知識的學習資料庫的重點，需要部門有資深的工程師來負責及思考，將如何整理工程師所創造出來的有用經驗，並且加以分類；唯有如此，資料才能成為資訊，才能檢索；再加上知識的迴旋，才能增加員工的知識，成為公司的智慧與價值。• 本文研究的缺點，在於個案公司資深工程師，亦無法有充足的時間，來整理相關的知識，以至於在導入的過程，遭受許多挫折，遘通失敗，而難以將文件電子化，執行時「人」 的問題是為嚴重，也是最困難的地方。

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• 本研究提供半導體設備商建立經驗學習累積成為知識庫提供一個建立的模式，將維修服務時所獲得的經驗及所創造的知識，並加以系統化分類，以供員工查詢，並累積成為企業的智慧資產，改善維修時所花費的時間。• 對於在夜間從事維修服助的人員，亦可在前往維修時，可先行查詢歷史資料，判斷問題之發生可能性，至客戶端從事維修服務時，可快速找出問題點，降低廠商的當機時間損失，• 另外藉由文件電子化，亦降低文件的往返所浪費的時間，及紙本文件的存放空間。

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• 藉由 E-Learning 與學習型組織之氣氛培養。使員工可線上學習已往所發生的問題，與一般的維修施工與裝機程序，標準作業程序等等…。• 對於新進員工可快速了解該設備的相關知識，降低學習時間，減少學習障礙，避免人員產生離職意願。• 利用此系統可使員工了解知識管理，善用資訊科技的能力，運用技術維修資訊系統網站來建立知識庫，落實知識分享精神，營造出學習型組織的氣氛

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貢獻• 本文之貢獻有二：• 1．對於半導體設備商之經營管理，持續強化核心競爭力提出對策。• 2．為利用資訊科技使得維修服務，可以更有效率，提供更佳的客戶服務。

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後續研究• 建議利用智慧型代理人（ Intelligent Agen

t ， IA ）之觀念，應用智慧型平台於技術維修資訊系統網站中，處理知識管理核心能力的可能性。使線上分析處理更有效率，亦可整合資料挖掘技術於智慧型平台，挖掘出最有價值的知識，另外如何其他的部門系統做結合如會計部門，則仍可再研究

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謝謝指教