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研究生:洪慈堃
研究生(外文):Tzu-Kun Hung
論文名稱:應用RFID技術於SECS/GEM自動晶圓塗佈系統
論文名稱(外文):Applying RFID to the SECS/GEM automatic wafer coating system.
指導教授:王鴻猷鄭平守鄭平守引用關係
指導教授(外文):Hung-Yu WangPing-Shou Cheng
口試委員:王大瑾陳聰毅
口試委員(外文):Da-Jinn WangTsong-Yi Chen
口試日期:2014-05-31
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電子工程系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:RFIDSECS/GEM塗佈機
外文關鍵詞:RFIDSECS/GEMwafer coating
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改善產品良率以降低材料成本、提高產能來降低時間成本以及高穩定度的品質保證,都是提升生產競爭力的重要策略,因此,增進半導體生產線之製程自動化設備已刻不容緩,並且以無人工廠為終極目標。但自動化系統常受限於不同廠商的機台或機台與機台之間的通訊介面不相容,故國際半導體設備材料協會SEMI於1980年初頒佈SECS通訊協定標準,以期達到半導體製程的深度自動化。
晶圓塗佈為半導體非常重要的製程之一,目前晶圓廠中多數的機台作業仍需仰賴人工操作,但人工作業方式常有人為異常情況發生,例如:選錯程式、同產品重復作業、拿A產品去作業B程式...等等問題。本研究中,我們依照SECS/GEM規範來撰寫塗佈機台程式,並應用RFID技術做產品種類辨識,使遠端的HOST與設備機台(EQP)端連結,並由指令來控制晶圓塗佈機執行產品批號比對、產品數量比對、製程程式比對、機台自動操作作業...等功能,完成無人為錯誤的自動晶圓塗佈系統,進而提升產品的競爭力。

The yield Improvement, sufficient throughput, and quality guarantee are the main aspects to enhance the competition ability of a company. These issues can be attained by the automation of production line. The ultimate target is the production system automation with minimum human supervision. One of the limitations of production line automation is the incompatible communication interfaces between machines from the same or different companies. To solve this problem, Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI) announce the equipment communication standard SECS in 1980.

The wafer coating process is a very important stage within the semiconductor production. The operation of some equipment in present factory is manual so it introduces several human errors. In this thesis, following SECS/GEM standard, we have developed the controlled codes for automatic wafer coating system. By applying radio frequency identification (RFID) technology to products recognition, the host machine can remotely control and communicate with the equipment for wafer coating operation. The function includes wafer lot number identification, wafer counting, and operation sequence arrangement. It shows that the human error has been reduced massively by using the proposed approach.

中文摘要 ----------------------------------------------------------------- i
英文摘要 ----------------------------------------------------------------- ii
誌謝 ----------------------------------------------------------------- iv
目錄 ----------------------------------------------------------------- v
圖目錄 ----------------------------------------------------------------- viii
表目錄 ----------------------------------------------------------------- x
第一章 緒論----------------------------------------------------------- 1
1.1 引言----------------------------------------------------------- 1
1.2 研究動機----------------------------------------------------- 1
1.3 文獻回顧----------------------------------------------------- 2
1.4 章節說明----------------------------------------------------- 3
第二章 相關研究----------------------------------------------------- 4
2.1 RFID的緣起及發展---------------------------------------- 4
2.1.1 無線射頻辨識系統----------------------------------------- 6
2.1.2 無線頻段規範區別----------------------------------------- 7
2.2 RFID系統組成---------------------------------------------- 8
2.2.1 Smart Tag----------------------------------------------------- 8
2.2.2 RFID讀取器(RFID Reader)------------------------------- 9
2.3 SECS通訊Stream Function------------------------------- 9
第三章 系統架構----------------------------------------------------- 17
3.1 微影製程----------------------------------------------------- 17
3.2 塗佈機系統架構-------------------------------------------- 18
3.2.1 塗佈機機台訊號傳遞-------------------------------------- 19
3.2.2 塗佈機化學液體管路圖----------------------------------- 20
3.2.3 塗佈機電源方塊圖----------------------------------------- 20
3.2.4 熱盤----------------------------------------------------------- 21
3.2.5 冷盤----------------------------------------------------------- 22
3.3 軟體系統架構----------------------------------------------- 23
3.4 自動化系統程序說明-------------------------------------- 24
第四章 系統整合實作----------------------------------------------- 27
4.1 HOST與EQP初步設定----------------------------------- 28
4.1.1 網路連線測試實作----------------------------------------- 29
4.1.2 基底程式連線設定步驟實作----------------------------- 30
4.2 系統測試與驗證-------------------------------------------- 34
4.2.1 Tag系統實作測試------------------------------------------ 34
4.2.2 HOST端與EQP端交握指令----------------------------- 36
4.2.2.1 建立連線測試實作----------------------------------------- 38
4.2.2.2 主機連線中斷實作----------------------------------------- 39
第五章 結果與討論-------------------------------------------------- 49
參考文獻 ----------------------------------------------------------------- 51
附錄 ----------------------------------------------------------------- 53

[1] E. J. Wood, "Object-Oriented SECS Programming system", IEEE/SEMI International Semiconductor Manufacturing Science Symposium, pp.130–136, June 1992.
[2] E. J. Wood, "An Object-Oriented SECS Programming Environment", IEEE Transactions on Semiconductor manufacturing, Vol. 6, NO. 2, pp.119-127, May 1993.
[3] SEMATCH, "CIM Framework Specification 2.0 ", SEMATCH, 1997.
[4] SEMI, "SEMI Draft Document. #2748 Standard for the Object- equipment model, revision OBEM-010 ", Semiconductor Equipment and Materials International, 1998.
[5] D. Govoni, "Java Application Frameworks ", WILEY, 1999.
[6] G. Booch, J. Rumbaugh, I. Jacobson, "The Unified Modeling Language User Guide ", ADDISON-WESLEY, 1999.
[7] 張裕益(2002),UML理論與實作,博碩文化。
[8] E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides, "Design Patterns- Elements of Reusable Object-Oriented Software", ADDISON- WESLEY, 2001.
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[10] 先進製程控制技術,工業技術研究院,http://secs.itri.org.tw/。
[11] 黃本善(2012),自動購物車結帳系,國立高雄應用科技大學電子工程系碩士論文。
[12] "White Paper on Radio Frequency Identification", EAN.UCC,NOVEMBER 1999。
[13] 王里仁(2005),應用RFID運用於物流中心即時系統之研究,中原大學資訊管理學系碩士學位論文。
[14] 李文猶、陳玉雲、蔡嘉鴻(2001),半導體廠自動化之通訊協定SECS I/II & GEM,工業技術研究院。
[15] 余志成(2005),微機電系統導論-微影製程4,國立高雄第一科技大學。
[16] 陳文燦(2007),以嵌入式控制器設計與開發光碟旋轉塗佈設備之通訊模組碩士論文,國立交通大學。
[17] 陳聰毅,王大瑾,洪慈堃,鄭平守,王鴻猷,郭育豪(2014),以 RFID 結合 SECS/GEM完成自動晶圓塗佈系統,2014第九屆數位教學暨資訊實務研討會,March 26, 2014。

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