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半導(dǎo)體行業(yè)MES系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展研究導(dǎo)讀：全球化給半導(dǎo)體制造商帶來(lái)各種特殊挑戰(zhàn)。周期性需求、較長(zhǎng)的工廠量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)時(shí)間、復(fù)雜的產(chǎn)品配置和成本壓力對(duì)公司按時(shí)生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品的能力提出了考驗(yàn)。因此，為了贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，制造商必須借助新的技術(shù)在保證產(chǎn)品高品質(zhì)的同時(shí)降低生產(chǎn)成本。

一、半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展

1958年，美國(guó)德克薩斯儀器公司發(fā)明了集成電路(IC)，隨后，硅平面技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，先后出現(xiàn)了雙極型和MOS型等集成電路，從此，半導(dǎo)體行業(yè)開(kāi)始迅速發(fā)展，但由于受到技術(shù)瓶頸和生產(chǎn)條件等因素的影響，半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展逐漸減慢，到現(xiàn)在，大多半導(dǎo)體行業(yè)運(yùn)行均不景氣，行業(yè)利潤(rùn)逐年下降，而晶圓代工業(yè)行業(yè)利潤(rùn)則較高，因此，東芝、IBM、富士康等擁有雄厚實(shí)力的IDM大廠通過(guò)晶圓代工對(duì)半導(dǎo)體制造企業(yè)造成了嚴(yán)重的沖擊。

二、半導(dǎo)體制造過(guò)程

半導(dǎo)體是指在特定情況下可以分別具有導(dǎo)電或絕緣能力的物質(zhì)，集成電路即芯片是指將電子元件通過(guò)復(fù)雜的工序做到半導(dǎo)體基板上，使其具有相應(yīng)的功能?，F(xiàn)階段一顆單晶片上可以聚集超百萬(wàn)個(gè)電子元件，集成電路是現(xiàn)階段半導(dǎo)體中的主要產(chǎn)品。半導(dǎo)體制造過(guò)程比較復(fù)雜，技術(shù)要求很高，可分為以下步驟：(1)制定規(guī)格(IC Specification);(2)電路設(shè)計(jì)(IC Design);(3)元件布局(IC Layout IC);(4)生產(chǎn)晶圓(Wafer Process);(5)檢測(cè)電路(Circuit Probe);(6)包裝(Package);(7)成品檢測(cè)(Final Test);(8)預(yù)燒檢測(cè)(Brun-In);(9)抽樣檢測(cè)(Sampling Test);(10)批量出貨(Shipment)。

三、MES的發(fā)展

上世紀(jì)70年代，Consilium 公司提出Workstream，利用低價(jià)銷售的方法開(kāi)拓了其在MES系統(tǒng)的市場(chǎng)，使其成為最大的MES系統(tǒng)供應(yīng)商，世界上很多大型企業(yè)均才用了MES系統(tǒng)來(lái)提高自身的生產(chǎn)效率，但隨著半導(dǎo)體行業(yè)利潤(rùn)的不斷降低，Consilium 公司逐漸衰敗，最終被Applied Materials兼并，被兼并后推出了新一代MES，即MESII-FAB300，可與第三方軟件組成的新一代開(kāi)放架構(gòu)的MES系統(tǒng)，為企業(yè)提供更靈活更具競(jìng)爭(zhēng)力的制造執(zhí)行系統(tǒng)。20世紀(jì)末，Promis 公司成為第二大MES供應(yīng)商，Promis 的MES系統(tǒng)是8英寸廠選用最多的，也被Applied Materials兼并。第三大MES供應(yīng)商FASTech 的 FACTORYWork，則被Intel和Samsung應(yīng)用，最終隨Promis被Applied Materials所兼并。至此，世界主要MES被Applied Materials擁有，而現(xiàn)階段，世界絕大多數(shù)的半導(dǎo)體制造企業(yè)均使用Applied Materials的MES。

四、半導(dǎo)體MES的應(yīng)用

信息化工作的推動(dòng)，往往采取項(xiàng)目形式，半導(dǎo)體MES系統(tǒng)的實(shí)施也不例外。在正式實(shí)施系統(tǒng)之前，重點(diǎn)工作包括項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的建立以及項(xiàng)目實(shí)施范圍的確定，并明確客戶(甲方)及開(kāi)發(fā)商(乙方)的基本情況，值得關(guān)注的是，由于信息化項(xiàng)目的特性，甲方高管的參與度越高，推動(dòng)越積極，則項(xiàng)目成功的概率也越高，反之，甲方參與項(xiàng)目人員則容易產(chǎn)生消極、抵觸等情緒，很有可能導(dǎo)致需求反復(fù)、項(xiàng)目超時(shí)等問(wèn)題，嚴(yán)重者，甚至直接導(dǎo)致項(xiàng)目失敗;其次，需要建立業(yè)務(wù)藍(lán)圖，并以系統(tǒng)實(shí)施為契機(jī)啟動(dòng)業(yè)務(wù)流程再造(BPR)，實(shí)施階段，車間管理對(duì)象的模型建立，在系統(tǒng)當(dāng)中，為了滿足管理的需求，需要將每一個(gè)具有特定的屬性和特征的實(shí)體稱作是對(duì)象，按照對(duì)象的特征開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)維護(hù)界面。半導(dǎo)體制造車間的對(duì)象大體上分為兩類。第一類，軟體對(duì)象，任何變化都受到控制，不具備本身的屬性;第二類，對(duì)象僅僅關(guān)注本身的存在性和屬性，對(duì)象當(dāng)前狀態(tài)及屬性的直觀呈現(xiàn)對(duì)于排單及車間生產(chǎn)制造有著很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。每一個(gè)對(duì)象都有與之對(duì)應(yīng)的活動(dòng)版本，一個(gè)完整的ECN過(guò)程包含有申請(qǐng)、解凍、審批、修改以及公布。

在工藝流程模型建立過(guò)程中，系統(tǒng)定義了以下幾種對(duì)象：工藝流程、加工工序以及設(shè)備能力集。在完成上述工作之后，下一階段則為系統(tǒng)的實(shí)施和上線，首先需要對(duì)基礎(chǔ)信息進(jìn)行整理，對(duì)功能進(jìn)行定制和開(kāi)發(fā)，并且進(jìn)行系統(tǒng)單元測(cè)試和集成測(cè)試，直至達(dá)到系統(tǒng)上線的標(biāo)準(zhǔn)。

在登錄進(jìn)入系統(tǒng)之后，就可以在用戶指定的權(quán)限范圍之內(nèi)，執(zhí)行相關(guān)的系統(tǒng)操作。如：針對(duì)制造車間的運(yùn)行流程進(jìn)行定義，監(jiān)控訂單下達(dá)及制造加工過(guò)程、設(shè)備工作狀態(tài)等，并能實(shí)時(shí)采集分析數(shù)據(jù)，其可以在最大程度上客觀反映車間操作人員的執(zhí)行及設(shè)備運(yùn)行情況。通過(guò)使用半導(dǎo)體MES系統(tǒng)，并且在實(shí)踐中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)完善，很多半導(dǎo)體企業(yè)因此受益。企業(yè)生產(chǎn)效率、設(shè)備OEE均得到了穩(wěn)步提升，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期顯著縮短，并且在制品報(bào)廢率也明顯降低，一線操作人員的流失率得到了很好的控制，車間的產(chǎn)能進(jìn)一步提升。

五、MES在半導(dǎo)體行業(yè)中的意義

綜上所述，根據(jù)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)MES系統(tǒng)的研究與應(yīng)用分析，從當(dāng)前實(shí)際出發(fā)，對(duì)其基本框架以及系統(tǒng)實(shí)施、使用等多個(gè)環(huán)節(jié)的工作，進(jìn)行探析，力求以此為基礎(chǔ)，更進(jìn)一步地為有關(guān)工作的加強(qiáng)與改進(jìn)，做出積極貢，并且為解決現(xiàn)階段我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)中存在的諸多問(wèn)題，提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。