TWI281721B - Method of planning production schedule in semiconductor foundry - Google Patents

Description

1281721 07213twfl.doc/006 95.1.27 九、發明說明： 本發明是有關於一種生產排程方法，且特別是有關於 一種半導體晶圓代工廠之生產排程方法。 供應鏈管理（Supply Chain Management)對企業界而 言，最直接而明瞭的說法便是產銷協調，其目的是爲了確 保供應鏈中所有投資與供應的貨品能夠確實符合市場的需 求。換言之，市場的需求皆能確實的獲得有效的供給，然 而，有許多因素總是讓產銷協調無法達到完美的平衡狀態。 其中，有一個因素是時間，市場是動態變化的，需求 會隨著時間而改變，在一個產品的生命週期裡，根據市場 的需求預測（Forecast)所規劃的產能與原物料的供給，與 爾後實際的訂單（Sales Order)，常常有數量與時間的落差。 當需求大於供給，即造成缺貨損失；反之，當需求小於供 給，即造成存貨損失。因此，如何能夠在產品生命週期的 各階段’皆能精確掌握需求與供給，即爲獲利或虧損的分 野0 其次，另一個因素是能見度（VhMUty)，業界常說需 求預測不準是常態，即訂單與需求預測在某段時間內有一 個範圍的正負値的容許誤差，而供應商必須自負此誤差所 造成之備料損失。 第1圖所示，其繪示爲一工廠需求面之產能利用率圖； 以及第2圖所示，其繪示爲一工廠供給面之產能利用率圖。 一工廠中之總產能，由需求面（Demand)來看，如第 1圖所示’可分成已接受之訂單（0rder)之產能、預測未 1281721 07 213twf1. doc/006 95.1.27 來需求（Available to Promise，ATP)之產能以及閒置（Idle) 產能。而由供給面（Supply)來看，如第2圖所示，工廠 之總產能可分成已接受之訂單（Order)之產能與可利用之 產能（Capable to Promise，CTP)。 因此，當有一訂單進來時，生產排程計畫者（Planner) 必須計算此訂單之標準製程週期（Standard Cycle Time)並 正確計算的工廠剩餘可利用的產能，以確定是否可接受此 一訂單。倘若此訂單要求做完其他後續製程（Backend Process)，則工廠排程計畫者則必須將此後續製程之可利用 產能加入其排程之規劃中。 習知規劃生產排程是用一靜態方式，由生產排程計畫 者劃表逐一確認各工廠之產能，配合訂單之製程週期，計 算出工廠內可供給此訂單多少需求，再告知客戶正確交貨 日期與數量。然而，此種方式由接獲訂單到計算出正確出 貨之日期與數量往往需耗費數天的時間，而無法即時與客 戶確認訂單之出貨日期與數量。 因此本發明之目的爲提供一種半導體晶圓代工廠之生 產排程方法，以縮短生產排程計畫者確認訂單之時間。 本發明之另一目的爲提供一種生產排程方法，可即時 動態的提供生產排程計畫者各製程機台產能之情況，以幫 助生產排程計畫者正確的將訂單確認。 本發明提出一種半導體晶圓代工廠之生產排程方法， 此方法係當接獲一不需進行晶圓後段製程之訂單時，系統 (Planning System)將搜尋晶圓廠中之可提供之一產品數量， 5 1281721 07213twf1. doc/006 95.1.27 並取此訂單之產品數量與晶圓廠中可提供之產品數量兩者 間之一較小値爲可供給此訂單之產品數量。而當接獲之一 訂單是需要進行晶圓後段製程時，系統將先扣除一倉庫中 之產品數量後，再搜尋後段製程中之可利用產能與晶圓廠 中之可供給之晶圓數量，以提供給扣除倉庫之產品數量後 之一剩餘需求，然後取後段製程中之可利用產能所能完成 之產品數量與晶圓廠中之可供給之晶圓數量兩者間之一較 小値，爲可提供給此剩餘需求之產品數量，而倉庫中之產 品數量與此較小値之加總爲可提供此訂單之產品數量。 本發明之半導體晶圓代工廠之生產排程方法，可於數 十秒之內得知工廠可提供之產能，以確認是否可滿足訂單 之需求。 本發明之半導體晶圓代工廠之生產排程方法可提供生 產排程計畫者後段製程之可利用產能之訊息，以幫助生產 排程計畫者正確的將訂單確認。 本發明之半導體晶圓代工廠之生產排程方法可即時動 態的反應出晶圓於各生產線上之情況（數量、時間等）。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下： 圖式之簡單說明： 第1圖係一工廠需求面之產能利用率圖； 第2圖係一工廠供給面之產能利用率圖； 第3圖係依照本發明一較佳實施例之半導體晶圓代工 1281721 07213twfl.doc/006 廠之生產排程方法流程圖； 第4圖係依照本發明一較佳實施例之一產品於此生產 排程方法供需流程圖；以及 第5圖係依照本發明一較佳實施例之相同製程之兩產 品於此生產排程方法供需流程圖。 圖式之步驟說明： 300 :訂單 302:判斷 304、306、308、310、312、314、316 :步驟 400、500、520 :訂單 402、502、522 :倉庫 404、504 :後段製程可利用之產能 406 :已下線生產之晶圓數量 408、508 ··保留給特定客戶之晶圓數量 410、510 :晶圓廠預測之晶圓數量 506 :已下線生產給A客戶之晶圓數量 523 :已下線生產給B客戶之晶圓數量 412、512、525 :晶圓數量加總 414、514、524 :進行後段製程之晶圓數量 416、516、526 :系統 418、518、528 :供給 實施例 第3圖，其繪示爲依照本發明一較佳實施例之一種半 導體晶圓代工廠之生產排程方法流程圖。 7 1281721 〇72l3twfl.doc/〇〇5 95.1.27 請參照第3圖，一半導體晶圓廠接獲一訂單300,首先， 先判斷此訂單3〇〇是否需進行晶圓後段製程(如步驟302)。 倘若訂單3〇〇不需進行晶圓後段製程，則系統將搜尋 晶圓廠中可供給之晶圓數量(ATP)(如步驟304)。之後，取 g了單女求之產品數量與晶圓廠可供給之產品數量兩者間之 一較小値(如步驟306)，最後，可供給之產品數量（如步驟 308)爲可供給訂單300之產品數量。意即當訂單所需求之產 品數量大於晶圓廠中可供給之產品數量時，僅能提供晶圓 廠中可供給之產品數量。相反的，當訂單所需求之產品數 量小於晶圓廠中可供給之產品數量時，則可完全的滿足訂 單需求之產品數量。 倘若訂單300需要進行晶圓後段製程，則系統會先去 搜尋倉庫中已現有之產品數量，而將訂單需求之產品數量 扣除掉倉庫中已現有之產品的數量(如步驟310)。之後，系 統將搜尋後段製程之可利用產能與晶圓廠中可提供之晶圓 數量，以供給扣除倉庫現有產品數量後之剩餘需求(如步駿 312)。之後，將訂單之產品所需耗用後段之製程的產能（分 鐘/機器）計算出’例如每1單位數量之產品於後段製程之 製程週期爲1分鐘’則1〇〇〇單位數量之晶圓需耗費後段製 程1000分鐘/機器之產能。然而，要完成1000單位數量之 產品必須由晶圓廠提供1000單位之晶圓來進行後段製程而 完成該產品之製作。因此，系統將取後段製程之可利用產 能所能完成之產品數量與晶圓廠可供給之晶圓數量兩者間 之一較小値，爲可提供給剩餘需求之產品數量（如步驟 8 1281721 07213twf1. doc/006 314)。接著，將倉庫中之產品數量加上i亥較小値即爲可供給 訂單之產品數量(如步驟316)。意即當後段製程之可利用產 能無法滿足晶圚廠可提供之晶圓數量時，僅能以後段製程 之可利用產能所能完成之產品數量，爲提供給扣除倉庫產 品數量後之剩餘需求。相反的，即使後段製程之可利用產 能足以供給該訂單在扣除倉庫中產品數量後之剩餘需求， 而晶圓廠中可供給之晶圓數量卻不足以提供給後段製程 時，僅能以晶圓廠中可供給之晶圓數量，爲供給扣除倉庫 產品數量後之剩餘需求。 第4圖，其繪不爲依照本發明一較佳實施例之一產品 於此生產排程方法供需流程圖。 請參照第4圖，一訂單400之需求數量爲4000單位， 而系統416搜尋到倉庫402中已有現成產品1000單位之數 量。之後，系統416扣除掉倉庫402中現成產品數量後， 還須3000單位數量的產品才可完全滿足訂單400之需求。 因此，系統416開始搜尋後段製程中之可利用產能 404，發現有2500分鐘/機器的產能，而假設每1單位數量 之產品於後段製程之製程週期爲1分鐘，則後段製程之2500 分鐘/機器可完成2500單位數量之產品。此時，系統416會 同時搜尋在晶圓廠中是否可提供2500單位數量之晶圓到後 續製程中完成此產品的製作。 通常在晶圓廠中可供給之晶圓會分成已下線生產之晶 圓數量406、保留給特定客戶之預測晶圓數量408以及晶圓 廠商預測之晶圓數量410，其中晶圓廠商預測之晶圓數量 9 1281721 07213twf1. doc/006 95.1.27 4 1 0是要提供給特定客戶較預期超量之需求或提供給其他 非特定客戶之需求。 假設已下線生產之晶圓數量406、保留給特定客戶之預 測晶圓數量408與晶圓廠商預測之晶圓數量410分別有 1000單位數量之晶圓。而系統416會先搜尋已下線生產之 晶圓數量406，再搜尋保留給特定客戶之預測晶圓數量 408，最後才搜尋晶圓廠商預測之晶圓數量410中之晶圓， 以進行後段製程。在本實施例中，此產品在後段製程中僅 有2500分鐘/機器的產能，因此系統便先由晶圓廠中之已下 線生產之晶圓數量406中取得1〇〇〇單位，再由保留給特定 客戶之預測晶圓數量408中取得1000單位，再由晶圓廠商 預測之晶圓數量410中取得500單位，加起來共2500單位 之晶圓數量412。而此2500單位數量之晶圓爲欲進行後段 製程之晶圓數量414，並需耗用後段製程2500分鐘/機器之 可利用產能404,以完成產品之製造。因此，由此可提供之 2500單位數量之產品加上在倉庫402中1000單位數量之現 成產品，可提供給訂單之供給418有3500單位數量之產品。 第5圖所示，其繪示爲依照本發明一較佳實施例之相 同製程之兩產品於此生產排程方法供需流程圖。 請參照第5圖，首先接獲一 A客戶之訂單500,其需求 量爲4000單位數量的A產品。而系統516搜尋到倉庫502 中有1000單位數量的A產品。之後，系統516扣除掉倉庫 502中現成A產品數量後，還須3000單位數量的A產品才 可完全滿足訂單之需求。 10 1281721 〇7213twfl.doc/006 95.1.27 因此，系統516開始搜尋後段製程中之可利用產能 504，發現有45⑻分鐘/機器的產能，而假設每1單位數量 之A產品於後段製程之製程週期爲1分鐘，則後段製程之 4500分鐘/機器之可利用產能可完成4500單位數量之A產 品。因此，系統516將後段製程中之可利用產能504扣除 3000分鐘/機器。此時，系統516會同時搜尋在晶圓廠中是 否可提供3000單位數量之晶圓到後續製程中完成A產品的 製作。 系統516搜尋到晶圓廠中已下線生產給A客戶之晶圓 數量506、保留給特定客戶之晶圓數量508分別有1000單 位數量晶圓，而晶圓廠商預測之晶圓數量510有2000單位 數量晶圓。其中晶圓廠商預測之晶圓數量510是要提供給 特定客戶較預期超量的需求或提供給其他非特定客戶。 因此，系統便先由晶圓廠中之已下線生產給A客戶之 晶圓數量506中取得1000單位，再由保留給特定客戶之晶 圓數量508中取得1〇〇〇單位，再由晶圓廠商預測之晶圓數 量510中取得1000單位，共3000單位之晶圓數量512。此 3000單位數量之晶圓爲欲進行後段製程之晶圓數量514, 並需消耗後段製程3000分鐘/機器之可利用產能504,以完 成A產品之製造。因此’由此可提供之3000單位數量之A 產品加上在倉庫502中1000單位數量之現成A產品，可提 供給A客戶之供給518有4000單位數量之A產品。 倘若有另一 B客戶之訂單520在A客戶之訂單500之 後進來，而B客戶之訂單需求爲4000單位數量之B產品， 1281721 07213twf1. doc/00 6 95.1,27 且此B產品與A產品所需進行之製程相同。此時，系統526 首先搜尋到倉庫522中有1〇〇〇單位數量的B產品。之後， 系統526扣除掉倉庫522中現成B產品數量後，還須3000 單位數量的B產品才可完全滿足訂單之需求。 因此’系統526開始搜尋後段製程中之可利用產能 504 ’發現剩餘有1500分鐘/機器的產能，而假設每1單位 數量之B產品於後段製程之製程週期爲1分鐘，則後段製 程之1500分鐘/機器之剩餘可利用產能可完成1500單位數 量之B產品。此時，系統526會同時搜尋在晶圓廠中是否 可提供1500單位數量之晶圓到後續製程中完成b產品的製 作。 此時，系統搜尋到已下線生產給B客戶之晶圓數量523 有1000單位數量晶圓，保留給特定客戶之預測晶圓數量508 在提供給A客戶後已無剩餘晶圓，而晶圓廠商預測之晶圓 數量510在提供給A客戶後剩餘有1000單位數量晶圓。雖 然晶圓廠中總共可提供給B產品之晶圓數量爲2000單位， 但在後段製程中僅剩1500分鐘/機器的可利用產能504。因 此，系統526僅先由晶圓廠中之已下線生產給B客戶之晶 圓數量524中取得1000單位，再由晶圓廠商預測之晶圓數 量510中取得500單位，共1500單位之晶圓數量525，此 1500單位晶圓爲欲進行後段製程之晶圓數量524，並需耗 用後段製程1500分鐘/機器之可利用產能504，以完成B產 品之製造。因此，由此可提供之1500單位數量之B產品加 上在倉庫522中1000單位數量之現成B產品之後，可提供 12 1281721 07213twfl.doc/006 給B客戶之供給528有2500單位數量之b產品。 本發明以一產品之供需方法與相同製程之兩產品之供 需方法說明之，本發明更可應用於多種以上之產品之規劃。 綜合以上所述，本發明具有下列優點： 1.本發明之半導體晶圓代工廠之生產排程方法，可於數 十秒之內得知工廠可提供之產能，以確認是否可滿足訂單 之需求。 2·本發明之半導體晶圓代工廠之生產排程方法可提供 生產排程計畫者各製程上可利用之產能之的訊息，以幫助 生產排程計畫者正確的將訂單確認。 3·本發明之半導體晶圓代工廠之生產排程方法可即時 動態的反應出晶圓於各生產線上之情況（數量、時間等）。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 13

Claims (1)

1281721 07 213twf1. doc/00 6 十、申請專利範圍： 1· 一種半導體晶圓代工廠之生產排程方法，該方法包 括： 提供一訂單，該訂單需要進行晶圓後段製程； 將5亥δ了單需求之一^產品數量扣除一^倉庫之現有產品數 里， 搜尋後段製程中之一可利用產能與晶圓廠中之一可供 給之晶圓數量，以供給扣除該倉庫之現有產品數量後之一 剩餘需求； 取後段製程中之該可利用產能所能完成之一產品數量 與晶圓廠中之該可供給之晶圓數量兩者間之一較小値，爲 可提供給該剩餘需求之產品數量；以及 將該倉庫之現有產品數量與該較小値加總，該加總爲 可提供該訂單之數量。 2·如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓代工廠之 生產排程方法，其中晶圓廠中之該可供給之晶圓數量包括 晶圓廠中之一已下線生產之晶圓數量、一保留給特定客戶 之預測晶圓數量與一晶圓廠商預測之晶圓數量。 3. 如申請專利範圍第2項所述之半導體晶圓代工廠之 生產排程方法，其中搜尋晶圓廠中之該可供給之晶圓數量 之該步驟係先搜尋該已下線生產之晶圓數量後，再搜尋該 保留給特定客戶之預測晶圓數量，再搜尋該晶圓廠商預測 之晶圓數量。 4. 如申請專利範圍第2項所述之半導體晶圓代工廠之 14 1281721 07213twfl.doc/006 95.1.27 生產排程方法，其中該晶圓廠商預測之晶圓數量係提供給 特定客戶訂單過量部分之需求與非特定客戶之需求。 5, —種半導體晶圓代工廠之生產排程方法，該方法包 括： 提供A客戶之一第一訂單，該第一訂單需要進行晶圓 後段製程； 將該第一訂單之產品數量扣除一第一倉庫之現有產品 數量； 搜尋後段製程中之一可利用產能並依序搜尋晶圓廠中 之一第一可供給之晶圓數量，以供給扣除該第一倉庫之現 有產品數量後之一第一剩餘需求； 取後段製程中之該可利用產能所能完成之一產品數量 與晶圓廠中之該第一可供給之晶圓數量兩者間之一較小 値，爲可供給該第一剩餘需求之產品數量； 將該第一倉庫之現有產品數量與該較小値加總，該加 總爲可供給該第一訂單之產品數量； 在該第一訂單之後，接獲B客戶之一第二訂單’且該 第二訂單所需進行之製程與該第一訂單相同； 將該第一了卓之產品數量扣除一^第一倉庫之現有產品 數量； 搜尋後段製程中之一剩餘可利用產能與晶圓廠中之一 第二可供給之晶圓數量，以供給扣除該第二倉庫之現有產 品數量後之一第二剩餘需求，其中該剩餘可利用產能爲後 段製程中之該可利用產能扣除提供給該第一剩餘需求後之 15 1281721 07213twfl.doc/006 95.1.27 可利用產能； 取後段製程中之該剩餘可利用產能所能完成之一產品 數量與晶圓廠中之該第二可供給之晶圓數量兩者間之一較 小値，爲可供給該第二剩餘需求之產品數量；以及 將第二倉庫之現有產品數量與該該較小値加總，該加 總爲可供給該第二訂單之產品數量。 6. 如申請專利範圍第5項所述之半導體晶圓代工廠之 生產排程方法，其中晶圓廠中之該第一可利用晶圓數量包 括晶圓廠中之一已下線生產給A客戶之晶圓數量、一保留 給特定客戶之預測晶圓數量與一晶圓廠商預測之晶圓數 量。 7. 如申請專利範圍第6項所述之半導體晶圓代工廠之 生產排程方法，其中該晶圓廠商預測之晶圓數量係提供給 特定客戶訂單過量部分之需求與非特定客戶之需求。 8. 如申請專利範圍第6項所述之半導體晶圓代工廠之 生產排程方法，其中搜尋晶圓廠中之該第一可供給之晶圓 數量之該步驟係先搜尋該已下線生產給A客戶之晶圓數量 後，再搜尋該保留給特定客戶之預測晶圓數量，再搜尋該 晶圓廠商預測之晶圓數量。 9. 如申請專利範圍第6項所述之半導體晶圓代工廠之 生產排程方法，其中晶圓廠中之該第二可利用晶圓數量包 括晶圓廠中之一已下現生產給B客戶之晶圓數量、該保留 給特定客戶之預測晶圓數量與該晶圓廠商預測之晶圓數 16 1281721 07213twfl.doc/006 95.1.27 1〇.如申請專利範圍第9項所述之半導體晶圓代工廠 之生產排程方法，其中搜尋晶圓廠中之該第二可供給之晶 圓數量之該步驟係先搜尋該已下線生產給B客戶之晶圓數 量後，再搜尋該保留給特定客戶之預測晶圓數量，再搜尋 該晶圓廠商預測之晶圓數量。 17 95.1.27 too 1 721 丄厶〇 ^2l3tWfl.d〇C/〇〇6 五、 中文發明摘要： 一種半導體晶圓代工廠之生產排程方法，此方法係當 接獲一不需進行晶圓後段製程之訂單時，系統將搜尋晶圓 廠中之可提供之一產品數量，並取此訂單之產品數量與晶 圓廠中可提供之產品數量兩者間之一較小値爲可供給此訂 單之產品數量。而當接獲之一訂單是需要進行晶圓後段製 程時，系統將先扣除一倉庫中之產品數量後，再搜尋後段 製程中之可利用產能與晶圓廠中之可供給之晶圓數量，以 提供給扣除倉庫之產品數量後之一剩餘需求，然後取後段 製程中之可利用產能所能完成之產品數量與晶圓廠中之可 供給之晶圓數量兩者間之一較小値，爲可提供給此剩餘需 求之產品數量’而倉庫中之產品數量與此較小値之加總爲 可提供此5了早之產品數量。 六、 英文發明摘要： 七、 指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為··第（）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明·· 八、 ίϋ匕學式時’請揭示最能顯示發明特 徵的化輋忐：