臺灣博碩士論文加值系統

本論文探討引進工業4.0的概念與技術，對半導體製造業未來發展的影響。半導體業在摩爾定律已達物理極限的挑戰之下，繼續追求先進製程研發與大尺寸晶圓廠的建立，其所帶來繁複生產流程、生產成本與低良率都將對半導體製造業者生產營運造成影響。本論文藉由次級資料分析方式，針對半導體工業先進技術與未來趨勢所面臨的瓶頸做統整，並分析工業4.0概念所強調的智慧工廠概念，包含大數據、物聯網與智慧化生產，此等相關技術對製造業生產效率之影響。工業4.0的生產模式可以解決先進製程的困擾，同時工業4.0技術所帶來的硬體需求將大量使用積體電路元件，為半導體製造業帶來爆發性的成長，故半導體製造業宜積極引入智慧化生產技術，且成為規格制定的先驅者，才能在激烈競爭中脫穎而出。本研究據此提出半導體製造業之智慧工廠架構以及其與工業4.0成長關聯之討論。

This study explored the improvement and future development to semiconductor industry when the concept and technology of Industry 4.0 are introduced. Semiconductor industry faced the challenge as Moore’s Law reached its limit and kept developing advanced process and building large-size wafers fabrication. It brings complicated production process, production cost and low yield rate which result in operation impact to semiconductor manufacturers. This study used secondary sources to generalize advanced technology of semiconductor industry and future challenge. In addition, this study analyzed the concept of smart factory that Industry 4.0 puts emphasis on, including big data, Internet of Things and smart manufacturing, and how these related technologies influence manufacturers’ production efficiency. The production model of Industry 4.0 is able to solve the dilemma of advanced process. In the meantime, the hardware required by Industry 4.0 technology uses a large number of integrated circuit, so it brings dramatically growth to semiconductor industry. As a result, semiconductor manufacturer should aggressively introduce smart manufacturing. Further, it becomes the pioneer of standard development so that it can stand out from the competition.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
圖索引 V
表索引 VII
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究問題與目的 2
1.3研究方法 3
1.4研究方向與研究架構 4
第二章 文獻探討 5
2.1半導體產業發展歷程與供應鏈分析 5
2.1.1半導體產業發展歷程 5
2.1.2半導體產業供應鏈-IDM與IC設計 8
2.1.3 半導體產業供應鏈-晶圓代工與封測 13
2.2 半導體先進技術的發展 20
2.2.1 半導體元件的微縮與立體結構 21
2.2.2 新世代半導體材料與晶圓尺寸的成長 28
2.3 工業4.0概念重點發展與技術分析 38
2.3.1 工業4.0之理念與目的 38
2.3.2 物聯網 39
2.3.3 大數據 45
2.3.4 智慧型代理人 49
第三章 半導體製造業之智慧工廠架構 53
3.1 晶圓代工業之生產瓶頸 53
3.2 大數據於晶圓代工廠之應用 55
3.3 物聯網與智慧工廠於晶圓代工廠之應用 58
3.4 驅動智慧型工廠之關鍵 63
第四章 半導體製造業與工業4.0成長關聯性 65
4.1 半導體產業成長趨勢 65
4.2 大數據與物聯網之半導體需求 66
第五章 結論與未來展望 72
5.1 研究結論 72
5.2 未來展望與建議 74
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