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以更快的产能爬坡 更高的良率 获得先机

By Gary Dagastine

半导体晶圆的制造、装配和测试从 未像今天这样复杂。

如 今,在前沿领 域,集成电路的 架构非常先进,即便制造工艺出现微 小差异也会导致器件性能和良率降低。 同时,晶圆厂的次优化运营、供应链 的低效导致更多的废品、更高的成本 以及资源滥用,其中包括最重要的资 源 —— 时间。

在后沿方面也不容易,因为利用 新的经过预先验证的制造应用来获得 更大的灵活性这一需求从未如此之大。 未来几年需要生产数十亿计的电子设 备,来满足自动驾驶、物联网 (IoT) 系 统、人工智能、5G 连接、增强 / 虚拟 现实和其它应用领域日新月异的发展。

另外,在许多地方,无论是建新厂 还是升级现有运营设施,那些抓住时机 取得成功所必需的专业知识、基础设施 以及经过验证的应用方法,都非常薄弱。

例如,中国已经制定了一个战略目 标,要在“中国制造 2025”计划下大 幅提高半导体的自给自足能力。但是, 在满足器件、产量和经济要求的同时, 要快速建成这些新厂来满足有限的市场 窗口,这个是很大的挑战。

如果不采用先进数字分析技术、本 地和远程专家支持、全球供应链资源以 及全面集成的自动化解决方案来实现有 效的计算机集成制造 (CIM),这一切就 很难实现。我们可以通过观察两条曲线 来分析思考这个问题(参见图 1)。

图 1. 技术变革的产能爬坡曲线(左)和产出的运营特征曲线(右)。这些曲线有助于制造商了解如何通过反复调整运行来提升绩效,实现更好的结果。

左边曲线代表在特定的半导体技术下,一个晶圆厂的制造能力或者产能 爬坡的最佳进程。它显示了在所有制 造阶段良率 / 产量随时间的关系 :在 启动和初始产能爬坡阶段陡峭上升 ; 在大批量生产期间高而稳定 ;最终随 着技术成熟实现成本控制的结构化。

右边曲线显示了工厂的制造产量 或运营特征 (OC)。OC 曲线将某个产 品在工厂内“流转”完所需的时间与 工厂利用率的总体百分比进行对比。

这些曲线是理想化的,因为在现 实中,进展并不会如此顺利。技术产 能爬坡并不总会按计划进行,需不断 进行学习,必须一路评估结果等等, 需要如此多的突发性分析和重新调 整,以使制造性能更接近理想水平。

结合来看,这两条曲线有助于了 解如何在特定的业务重点和制造资 源下实现最大灵活性。完全集成的自 动化解决方案和技术型服务(包括用 于远程支持的安全数据收集和分析) 可帮助制造商更快、更好地实现此 目标,同时大幅降低成本。

参见本期 Nanochip Express 中的相关 文章 :“运算工艺控制解决方案服务中 国晶圆制造厂”和“千里之行始于智能: 全自动化晶圆制造厂打造竞争优势”。

如需更多信息,请联系 nanochip_editor@amat.com.