半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直是政府列為臺灣產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點之一，但近年由于大陸積極進行半導(dǎo)體晶圓代工產(chǎn)業(yè)投資，因此對岸的發(fā)展情勢對我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展沖擊相當大，也面臨強大的競爭壓力。如何在晶圓封裝測試代工服務(wù)上，提供客戶實時最有效的信息，讓客戶能在最短的時間內(nèi)，作出最好的決策，變成贏得商機占有市場的最佳利器。以及在客戶獲利與客戶業(yè)績興隆的情況下，與客戶的關(guān)系不再是純粹代工服務(wù)的關(guān)系，而將轉(zhuǎn)變?yōu)椴呗曰锇椋c客戶共創(chuàng)雙贏的未來。因此南茂科技將RFID技術(shù)導(dǎo)入應(yīng)用，并結(jié)合資策會、臺灣甲骨文及RFID硬件廠商共同進行「晶圓測試實時共通信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)計劃」開發(fā)建置，同時這也是國際間首個RFID導(dǎo)入應(yīng)用于晶圓封測業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用計劃。   

      計劃范圍  

      本計劃范圍從晶圓制造、晶圓測試到晶圓封裝的實時監(jiān)控，所開發(fā)之共通信息系統(tǒng)將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各端點自IC設(shè)計、晶圓代工、晶圓測試至晶圓封裝串接起來，達到上中下游客戶間的信息實時性，解決供應(yīng)鏈間晶圓供料不穩(wěn)、客戶變動需求、急單插單及信息不及時等等問題。 

圖 1、八吋晶圓盒



圖8、 晶圓盒與RFID標簽

      而RFID技術(shù)將導(dǎo)入應(yīng)用于進出貨碼頭、測試機臺、氮氣柜及手推車等自動收出貨管理，達到自動化封測流程與庫存管理，提供晶圓測試實時信息，實時因應(yīng)客戶需求并降低供應(yīng)鏈間的營運成本。整個晶圓測試流程中，有兩項物品是南茂希望能夠追蹤管理的物品，第一個當然是晶圓，但是晶圓大部分時間是置放晶圓盒（圖1、8）之中，其目的是保護晶圓，在此計劃我們是用8吋晶圓當作是RFID追蹤標的物。 

      第二是探針卡，探針卡的主要功能在于當成測試機臺以及待測晶圓之間的溝通接口，當測試機臺發(fā)送出測試訊號，經(jīng)由探針卡傳送至待測晶圓，再由待測晶圓將訊號經(jīng)探針卡傳回至測試機臺。探針卡專門使用于后段晶圓測試的精密治具，屬于高價位之消耗品。同樣的，探針卡除在測試機臺使用外，大部分時間也置放于保護匣(圖2)之中。 

圖 2、探針卡與探針盒

      以往南茂作業(yè)流程中，為找尋晶圓及探針卡，往往要花費大量人力與時間成本，造成管理上的麻煩與負擔，因此能夠清楚準確提供晶圓或探針卡位置是南茂導(dǎo)入RFID技術(shù)最主要的目的。

      但由于真正追蹤物無法貼附任何RFID標簽，因此我們改采追蹤晶圓盒及探針卡匣。同時因為兩者追蹤標的物使用情況的不同，晶圓盒部分我們采用HF被動式技術(shù)（ISO 15693）來進行管理追蹤，以下將會做詳細說明；而探針卡匣則采用UHF主動式技術(shù)來進行管理追蹤。

      RFID導(dǎo)入晶圓盒追蹤規(guī)劃

      在討論RFID導(dǎo)入晶圓盒追蹤規(guī)劃之前，首先我們要先了解晶圓在南茂測試廠內(nèi)的流程，同時以考量將RFID導(dǎo)入時對現(xiàn)有流程沖擊最?。▓D3）。

圖 3、南茂晶圓相關(guān)流程

      當晶圓由上游晶圓代工廠出貨運抵南茂時，首先會有倉庫方面人員做點箱接收（依據(jù)晶圓代工廠事先傳送的出貨工單），然后在逐一拆箱，檢查晶圓數(shù)量是否有誤，晶圓是否有破損等狀況，如果無問題時，則將晶圓盒置放于氮氣柜中存放，完成入庫動作。  

      所有晶圓盒在場內(nèi)的運送過程中皆將晶圓盒置于手推車中作為搬運工具。根據(jù)測試排程計劃，生產(chǎn)線人員會將庫房的晶圓盒領(lǐng)出以便進行測試，同時測試人員根據(jù)晶圓批號輸入至計算機下載測試程序及驗測探針卡的正確性，等待驗測或驗測完畢的晶圓，一樣置放于晶圓盒中，同時置放于氮氣柜中存放。測試完成后晶圓在移回庫房等待運送至下游晶圓封裝場，完成出庫作業(yè)。  

      在上述流程中，要導(dǎo)入RFID技術(shù)的地方：  

      第一個為倉庫進、出貨及與生產(chǎn)線交接處，其目的皆是為能清楚厘清晶圓何時進入倉庫或生產(chǎn)線，又何時離開倉庫或生產(chǎn)線。  

      第二個為氮氣柜，不管在庫房或生產(chǎn)線，晶圓盒最常停留的地方就是氮氣柜，因此這些地方至放幾十個大大小小的氮氣柜，而我們選擇其中廠內(nèi)最普遍8吋晶圓盒氮氣柜為導(dǎo)入對象，此氮氣柜最多可以置放32個8吋晶圓盒，其導(dǎo)入目的當然是透過晶圓批號的查詢，能夠很清楚告知查詢的晶圓批號晶圓盒放置在哪一個氮氣柜、哪一層、哪一邊。  

      第三個為手推車，因為晶圓盒在測試廠內(nèi)搬移位置時，依規(guī)定需置放于手推車上進行搬運，或是當晶圓在等待、完成晶圓測試時，晶圓盒置放于手推車上，而手推車停放于測試機臺旁規(guī)定的停放區(qū)域，上述晶圓和位置也能透過RFID技術(shù)達到定位追蹤。  

      第四個為測試機臺與探針卡，當晶圓要進行測試時，測試人員需先至保管探針卡的單位領(lǐng)出探針卡，同時根據(jù)要測試晶圓批號，以手動方式進行人工設(shè)定或操作下載測試程序，如果操作錯誤，造成下載程序執(zhí)行錯誤，其時間的浪費甚為可觀。因此希望RFID技術(shù)能跟測試機臺整合，透過RFID技術(shù)將晶圓批號傳給測試機臺系統(tǒng)，測試機臺系統(tǒng)可以對應(yīng)下載相關(guān)測試程序至測試機臺，以節(jié)省人工操作錯誤發(fā)生機率，導(dǎo)致時間浪費。