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知識(shí)文章
智慧工廠解決方案

 

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC軟件---企業(yè)強(qiáng)“芯”劑
一、中國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)
    仙童半導(dǎo)體公司的羅伯特•諾伊思和德州儀器公司的杰克•基爾比在1959年分別獨(dú)自發(fā)明了集成電路，羅伯特諾伊思吧集成電路的概念擴(kuò)展到如何在平面硅材料上相互連接不同元器。在一塊集成電路上集成許多不同元器件的能力激勵(lì)工程師們?cè)O(shè)計(jì)更為復(fù)雜的電子電路來(lái)滿足新客戶的要求。

    芯片制造是在晶圓上通過(guò)光刻，蝕刻，鍍膜，平坦化，離子注入等眾多的制造工藝在晶圓上制造出大量的CMOS元件，并把它們用金屬線連接起來(lái)，變成一個(gè)具有邏輯功能或存儲(chǔ)功能的芯片。制造一個(gè)邏輯功能的芯片，需要幾百道工藝流程，并且整個(gè)過(guò)程一般需要2個(gè)月的時(shí)間。半導(dǎo)體芯片的制造過(guò)程是非常復(fù)雜的，并且由于半導(dǎo)體芯片工藝的不斷進(jìn)步，先在主流的制造工藝已經(jīng)達(dá)到180納米，130納米，90納米以及領(lǐng)先的65納米、45納米制造工藝；晶圓片的直徑也從200毫米發(fā)展到300毫米，芯片的制造工藝越來(lái)越復(fù)雜，芯片的制造要求越來(lái)越高。導(dǎo)致半導(dǎo)體制造設(shè)備成本越來(lái)越高，半導(dǎo)體制造廠的建造成本越來(lái)越巨額，使得越來(lái)越多的歐美公司推出半導(dǎo)體制造領(lǐng)域而專門做設(shè)計(jì)。半導(dǎo)體行業(yè)也分工為：半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商、半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司、半導(dǎo)體制造公司（代工OEM）。當(dāng)然還有一些公司為了保護(hù)半導(dǎo)體芯片的關(guān)鍵技術(shù)如，英特爾，有自己的制造工廠生產(chǎn)他先進(jìn)的芯片，同時(shí)向這類的大廠其制造工藝比專業(yè)的純半導(dǎo)體制造廠（代工廠）領(lǐng)先至少一代。

半導(dǎo)體制造公司的質(zhì)量體現(xiàn)在以下四點(diǎn)：
1. 芯片良率高
2. 芯片良率穩(wěn)定性高
3. 交貨準(zhǔn)量
4.交貨準(zhǔn)時(shí)

    一個(gè)穩(wěn)定的工廠它的生產(chǎn)線良率都會(huì)在98%以上，高的生產(chǎn)線良率產(chǎn)出同樣多的晶圓片，在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)可以投入較少的原料，可以節(jié)約成本，并且可以運(yùn)用節(jié)余的生產(chǎn)能力生產(chǎn)其他產(chǎn)品，提高產(chǎn)能的利用率。

    中國(guó)的半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)自2000年來(lái)雖然有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是目前還是處在低水平狀態(tài)，大對(duì)數(shù)企業(yè)的工藝能力還處于0.5微米以上的工藝，并且中國(guó)半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)充速度嚴(yán)重大于半導(dǎo)體世界生產(chǎn)產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度，在目前世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)能利用率一直在85%左右，特別是在半導(dǎo)體制造業(yè)的第二集團(tuán)的企業(yè)-華聯(lián)電子、特許半導(dǎo)體、中芯國(guó)際，產(chǎn)能利用率都不高的情況下，中國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)在沒(méi)有穩(wěn)定客戶來(lái)源的情況下，他們的處境是非常讓人擔(dān)憂的，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是高科技產(chǎn)業(yè)，人力成本比起巨額的設(shè)備成本來(lái)說(shuō)不算什么的，這并不是中國(guó)人力成本低廉可以解決的。在目前處境下，中國(guó)半導(dǎo)體制造廠家必須提高半導(dǎo)體生產(chǎn)的技術(shù)水平、質(zhì)量管理水平，生產(chǎn)有競(jìng)爭(zhēng)力的高質(zhì)量產(chǎn)品，才能在全球競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。

二、SPC軟件在K半導(dǎo)體企業(yè)應(yīng)用跟蹤
    半導(dǎo)體制造企業(yè)的質(zhì)量，最終都會(huì)反映到晶圓的報(bào)廢上來(lái)。通過(guò)整理統(tǒng)計(jì)S公司從2009年2月到2010年1月一年時(shí)間晶圓報(bào)廢情況，如下圖所示：2009年5月、10月、12月三個(gè)月的報(bào)廢數(shù)量異常的多。通過(guò)追查可以發(fā)現(xiàn)5月因?yàn)樾碌脑O(shè)備在安裝完成出現(xiàn)異常，造成大量報(bào)廢；10月是因?yàn)橐慌_(tái)設(shè)備在保養(yǎng)的時(shí)候出現(xiàn)問(wèn)題，未能及時(shí)解決，造成產(chǎn)品的大量報(bào)廢；而12月卻是因?yàn)橐慌_(tái)沈北在轉(zhuǎn)換產(chǎn)品支撐的時(shí)候，出現(xiàn)問(wèn)題，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成大量的報(bào)廢。從這三個(gè)月的情況看，我們可以發(fā)現(xiàn)，這三次的產(chǎn)品異常，都是在對(duì)設(shè)備作較大動(dòng)作之后產(chǎn)生，也可以這樣說(shuō)：變動(dòng)是造成大量報(bào)廢的原因，所以對(duì)任何變動(dòng)，我們都要謹(jǐn)慎對(duì)待。

spc

    通過(guò)觀察同一型號(hào)產(chǎn)品的不同晶圓在同一加工過(guò)程中厚度的SPC變化監(jiān)控制程穩(wěn)定性。對(duì)于在控制范圍之外的，我們需要及時(shí)檢查它是不是有做實(shí)驗(yàn)、前層的膜厚是否有變化或者是否是那一臺(tái)蝕刻設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，找出它的原因。如果控制圖重點(diǎn)趨勢(shì)發(fā)生改變，也需追溯原因，給予糾正。

SPC控制圖

    上圖是某產(chǎn)品厚度的監(jiān)控圖，對(duì)于連續(xù)7點(diǎn)下降，系統(tǒng)指定負(fù)責(zé)人進(jìn)行了郵件報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題。

K半導(dǎo)體企業(yè)使用QSmart SPC Monitor質(zhì)量管理系統(tǒng)，從2010年5月生產(chǎn)良率開始不斷上升，截止到2010年9月，SPC異常率從44%降至28%，全體員工在設(shè)備管理和SPC系統(tǒng)上做出的努力，使K公司全員產(chǎn)生了一股不斷向上不斷追求的熱枕，K公司攀登了一個(gè)又一個(gè)的質(zhì)量高峰。

SPC半導(dǎo)體

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