建構半導體製造過程產品異常資料挖礦技術之研究梁蕙姿簡禎富彭金堂國立清華大學工業工程與工程管理研究所國立清華大學工業工程與工程管理研究所元培科學技術學院經營管理研究所摘要為因應半導體製造過程中產品製程技術的快速變化、複雜產品組合及生產週期時間長的生產環境,如何在自動化系統輔助的大量生產之下,在製造過程中提供工程人員可確認正確的製程參數,以及發現產品異常時可立即針對問題的特徵進行問題真因追蹤與分析,針對取得的資訊進行合適的決策並將可能已受影響的產品列表管理,以減少產品的良率損失,已成為重要的產業應用與學術研究議題。本研究目的係研究資料挖礦技術中關聯規則的Apriori演算法,結合半導體領域知識將製造過程中追蹤已發生問題的解決方式,進行關聯資料的搜尋並予以模式化,並利用決策樹歸納法進行可疑原因區別的建議;本研究並建構此半導體製造過程中的資料挖礦應用系統雛型,而以目前半導體製造中自動化系統所蒐集的資料結合此方法而建構一半導體製造過程中的資料挖礦應用系統為此研究的實作驗證,以完整地檢驗資料挖礦的方法與步驟進行大量資料的篩選、推演與模式建構等過程;結論歸納本研究結果與貢獻,並探討未來研究方向。關鍵字:資料挖礦、決策分析、半導體製造管理、關聯規則TheStudyofDataMiningTechniquesforAnalyzingSemiconductorManufacturingProductAbnormalHui-TzuLiangChen-FuChienJin-TangPengDepartmentofIndustrialEngineeringandEngineeringManagement,NationalTsingHuaUniversityDepartmentofIndustrialEngineeringandEngineeringManagement,NationalTsingHuaUniversityGraduateInstituteofBusinessandManagement,YuanpeiInstituteofScienceandTechnologyABSTRACTTheenvironmentwithinthesemiconductorindustryisonethatismadeupofrapidlychangingtechnologies,complicatedproductgroups,extensiveproductionhours.Thefollowingpointshavebecomecrucialissuesforindustrialapplicationandacademicresearchwithinthesemiconductorindustry:methodsbywhichaccurateprocessingparametersmaybeprovidedforengineerstoconfirmto,withinanautomationsystemduringmassproduction;methodsbywhichabnormalwafersmaybeinstantlytrackedandanalyzed,basedontheproblems/defectsofeachindividualcase;methodsbywhichobtaineddatamaybeappropriatelyprocessed,bywhichaffectedproductsmaybemanagedthroughareportchart,andbywhichyieldlossofproductsmaybelessened.ThisstudywillfocusontheApriorialgorithmusedindataminingtechnologies,andwillincorporateworkingknowledgeofthesemiconductorindustry,tosearchfor,andtodevelopthesolutionusedtotrackexistingproblemswithinthefabricationprocess.Thedecisiontreeanalysismethodwillalsobeusedtocategorizeanddifferentiatepossibleproblemsources.Thisstudywillalsoconfigureaninitialprototypeofadataminingapplicationsystemtobeusedwithinthesemiconductorfabricationprocess.Thedataminingapplicationsystemproducedfromcombiningthisprototypewiththeautomationsystemcurrentlyusedforsemiconductorfabswillbesetforthasafeasibleexampleinthisstudy,andcomprehensivedatawillbefiltered,calculated,andmodeling,basedupondataminingmethodsandprocedures.Researchresultsofthisstudywillbeclassifiedandorganized,andagoalforfuturestudieswillbeexamined.Keywords:DataMining、DecisionAnalysis、SemiconductorManufactureManagement、AssociationRule一、前言我國半導體產業不論是產值、全球佔有率、或是自給能力近年來皆有顯著的表現。根據統計1987年時台灣半導體產品產值達全球的0.6%,在企業與政府的全力合作及衝刺之下,於1995年已上升至2.6%(何宜佳,民92)。在半導體製造技術日趨進步與純熟之下,已進入八吋、十二吋晶圓的年代,這其中大量資金的投入是不可或缺的,特別是十二吋晶圓廠其所投入的金額約需30億美元。因此,在如此龐大的投資金額與技術快速變化之下,如...